Преобразователь углового перемещения вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля углового перемещения вала. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя углового перемещения путем контроля направления вращения низкоскоростного вала и определения количества его оборотов. Преобразователь углового перемещения вала содержит две направляющие втулки , выполненные из немагнитного материала в виде торов со сквозными прорезями. Внутри одной втулки с возможностью перемещения размещен постоянный магнит 3, В горизонтальной плоскости, проходящей через геометрический центр этой втулки, установлен считывающий элемент 4, выполненный в виде катущки индуктивности. На контролируемом валу 6 закреплен одним А-А концом упругий толкатель 5, взаимодействующий другим концом с магнитом 3 при вращении вала благодаря наличию прорези во втулке, установленной эксцентрично относительно вала 6 в плоскости, перпендикулярной его оси. Аналогично выполнены вторая втулка, постоянный магнит, считывакяций элемент и упругий толкатель. Причем вторая втулка установлена с эксцентриситетом противоположного знака относительно вала 6 по сравнению с эксцентриситетом установки первой, втулки и параллельно ей. При вращении вала против часовой стрелки упругий толкатель 5 перемещает магнит 3 внутри первой втулки вверх до положения неустойчивого равновесия, из которого он скатьшается через внутреннюю полость считывающего элемента 4, индуцируя в нем выходной импульс. Число выходных импульсов определяет число оборотов вала против часовой стрелки. При вращении вала по часовой стрелке аналогичным образом появляется выходной импульсный сигнал на считывающем элементе. Число выходных импульсов определяет количество оборотов вала по часовой стрелке. 2 3.п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 В 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1! б I

10 Фиг.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3959317/25-28 (22) 01.10.85 (46) 23.05.87. Бюл. Ф 19 (75) В.Г. Вохмянин (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1280309, кл. G 01 В 7/30, 18.02.86. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля углового перемещения вала. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя углового перемещения путем контроля направления вращения низкоскоростного вала и определения количества его оборотов.

Преобразователь углового перемещения вала содержит две направляющие втулки, выполненные из немагнитного материала в виде торов со сквозными прорезями. Внутри одной втулки с возможностью перемещения размещен постоянный магнит 3. В горизонтальной плоскости, проходящей через геометрический центр этой втулки, установлен считывающий элемент 4, выполненный в виде катушки индуктйвности. На контролируемом валу 6 закреплен одним концом упругий толкатель 5, взаимодействующий другим концом с магнитом

3 при вращении вала благодаря наличию прорези во втулке, установленной эксцентрично относительно вала 6 в плоскости, перпендикулярной его оси.

Аналогично выполнены вторая втулка, постоянный магнит, считывающий элемент и упругий толкатель. Причем вторая втулка установлена с эксцентриситетом противоположного знака относительно вала 6 по сравнению с эксцентриситетом установки первой.втулки и параллельно ей. При вращении вала против часовой стрелки упругий толкатель 5 перемещает магнит 3 внутри первой втулки вверх до положения неустойчивого равновесия, иэ котороф

ro он скатывается через внутреннюю полость считывающего элемента 4, индуцируя в нем выходной импульс. Число выходных импульсов определяет число оборотов вала против часовой стрелки. При вращении вала по часовой стрелке аналогичным образом появляется выходной импульсный сигнал на считывающем элементе. Число выходных импульсов определяет количество (Я оборотов вала по часовой стрелке. СфЭ

2 з.п. ф-лы, 3 ил. 3

131237

Изобретение относится к измеригельной технике и может быть исполь25 зовано для контроля направления вращения и подсчета числа оборотов низкоскоростного вала. 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя углового перемещения вала. путем контроля направления вращения низкоскоростного вала и определения количества его оборотов.

На фиг. 1 изображен преобразователь, общий вид; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б-Б на фиг. 1.

Преобразователь углового перемещения вала содержит две направляющие втулки 1 и 2, выполненные из немагнитного материала в виде торов со сквозными прорезями. Внутри втулки 1 с возможностью перемещения размещен постоянный магнит 3. В диаметральной плоскости, совпадающей с осью вала, установлен считывающий элемент 4, выполненный в виде катушки индуктивности, охватывающей направляющую втул- . ку 1. Упругий толкатель 5, закрепленный одним концом на контролируемом валу 6, другим концом взаимодейству— ет при вращении вала с постоянным

MctI Hèòoì 3. Направляющая BTóëêà 1 установлена эксцентрично относительно вала 6 в плоскости, перпендикулярной его оси. Внутри втулки 2 аналогичным образом размещен постоянный маг- 35 нит 7, а на ней — считывающий элемент 8. Упругий толкатель 9, закрепленный на том же валу 6, взаимодействует своим свободным концом с магННТоМ 7 при вращении вала. Втулка 2 40 установлена с эксцентриситетом противоположного знака относительно вала

6 по сравнению с эксцентриситетом установки втулки 1 и параллельно ей.

Обе втулки 1 и 2 имеют ферромагнит- 45 ные демпфирующие элементы 10 и 11, установленные под ними в плоскости, проходящей через геометрические центры этих втулок.

Преобразователь углового переме- 50 щения вала работает следующим образом.

При вращении вала 6 против часовой стрелки упругий толкатель 5 перемещает постоянный магнит 3 внутри направляющей втулки 1 вверх до положе- 55 ния неустойчивого равновесия. Из этого положения магнит 3 скатывается, по направляющей втулке 1 вниз через внутреннюю полость катушки индуктивности, 6 2 наводя в ней импульсный выходной сигнал. Число выходных импульсов в. считывающем элементе 4 соответствует количеству оборотов вала против часовой стрелки. При вращении вала 6 по часовой стрелке упругий толкатель 9 перемещает постоянный магнит 7 внутри направляющей втулки 2 вверх до положения неустойчивого равновесия, из которого он скатывается вниз по направляющей втулке 2 через внутреннюю полость считывающего элемента 8, представляющего собой катушку индуктивности, на выходе которой появляется импульсный сигнал, Число выходных импульсов в считывающем элементе 8 определяет количество оборотов контролируемого вала по часовой стрелке.

Демпфирующие элементы 10 и 11 устраняют колебательные движения магнитов 3 и 7 в зоне их устойчивого равновесия, исключая появление ложных выходных импульсных сигналов на считывающих элементах 4 и 8. Для уменьшения габаритов преобразователя углового перемещения вала демпфирующие элементы 10 и 11 можно выполнить в виде ферромагнитных вставок в нижней части немагнитных втулок 1 и 2.

Благодаря тому, что постоянные магниты при вращении вала проходят непосредственно внутри считывающих элементов, обеспечивается формирование стабильных по амплитуде выходных импульсных сигналов, определяющих количество оборотов вала, а благодаря наличию двух эксцентрично расположенных тороидальных втулок с двумя считывающими элементами возможно определение также и направления вращения низкоскоростного вала.

Формула изобретения

1. Преобразователь углового перемещения вала, содержащий полую направляющую втулку, выполненную из немагнитного материала с прорезью вдоль ее образующей,. размещенный в ней с возможностью перемещения постоянный магнит, упругий толкатель, предназначенный для закрепления одним концом на валу и для взаимодействия другим концом с постоянным магнитом, и размещенный около направляющей втулки считывающий элемент, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля количества оборотов

3 1312376 4 вала, направляющая втулка выполнена нению с эксцентриситетом установки в виде тора со сквозной прорезью и первой втулки и параллельно ей, втопредназначена для установки эксцент- рыми постоянным магнитом, толкателем рично относительно вала в плоскости, и считывающим элементом, идентичными перпендикулярной era оси, а считы- 5 первым. вающий элемент выполнен в виде катушки индуктивности, охватывающей на- 3. Преобразователь по пп.1 и 2, правляющую втулку и устанавливаемой о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, в процессе измерения в диаметральной с целью повышения помехоустойчивости плоскости, совпадающей с осью вала. 10 за счет исключения колебательных

2. Преобразователь по п.1, о т— движений магнита в зоне его устойчил и ч а ю шийся тем, что он вого равновесия, он снабжен ферромагснабжен второй направляющей втулкой, нитным демпфирующим элементом, устапредназначенной для установки на ва- новленным под направляющей втулкой лу, с эксцентриситетом противополож- 15 в плоскости, проходящей через ee геоного знака относительно вала по срав- метрический центр.

Составитель Т. Бычкова

Редактор В. Петраш Техред A.Êðàâ÷óê Корректор А.Ворович

Заказ 1960/38 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4