Устройство для электромагнитного контроля многокомпонентных перемещений

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

С51) 4 С 01 В 7/00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4188480/25-28 (22) 02.12.86 (46) 30.08.88, Бюл. У 32 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) А.И. Меркулов, Ю.С. Дмитриев, А.Б. Евстигнеев и В.А. Шарков (53) 621.317,4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1193442, кл, G 01 В 7/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-, ГО КОНТРОЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к средствам контроля в труднодоступных зонах взаимных перемещений двух объектов, имеющих, шесть степеней свободы.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Для этого устройство контроля многокомпонентных перемещений содержит обмоточные узлы, выполненные на Н-образных магнитопроводах 1, ориентированные вдоль ортогональных осей Х, Y u Z с помощью пазов проводящего корпуса 15. Возбуждающая обмотка 2 намотана двойным проводом на перемычке магнитопровода 1, а концы составляющих ее полуобмоток соединены, образуя средний вывод, подключенный к плюсовой шине источника 5 постоянного напряжения, а крайние выводы обмотки 2 соединены с анодом одного из двух диодов 10 и 11, катод которых связан с объединенным открытым выходом одной из групп логических элементов, входы которых в каждой группе также объединены и у одной подключены к прямому, а у другой — к инверсному выходу высокочастотного триггера 8.

Такое построение устройства позволяет исключить взаимное влияние измерительных каналов через внутреннее сопротивление источника напряжения, питающего обмотки 2 возбуждения преобразователя, а использование диодов 10 è 11 позволяет устранить нагрев логических элементов обратными токами при отрицательных напряжениях на концах обмоток. 2 ил.

1 14? 0345 2

Пзобретеиие относится к средствам .электромагнитного контроля неэлектрических не((ичин ио сигналам, полученным от взаимодействия изделий слож5 иой формь(с электромагнитными полями, например, для контроля в труднодоступных зонах взаимных перемещений двух объектов, имеющих шесть степеиеи i.íîáîäb(.

1О

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет увеличения помехозащищенности устройства.

Ва фиг. 1 изображена схема устройства; иа фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип действия устройства °

Устройство содержит преобразователь перемещений, включающий три обмоточных узла, выполненных каждый н виде -образного магнитопровода 1 с размещенными на его перемычке бифилярной обмоткой 2 возбуждения, а на плечах — измерительными обмотками 3, схему 4 обработки и регистрации сигнала и источник питания, ныполнеиный в виде последовательно сое;игиеиных генератора 5 постоянного напряжения, развязывающего фильтра

6, импульсного высокочастотного генератора 7 и триггер 8 и трех блоков формирования питающего напряжения, квжд((й из которых содержит два диода 10, 11 и две пары попарно параллельно соединенных ключей 12 и 13, каждая пара котор. Включена 35 между соответствующим выходом триггера 8 и катодом соответствующего диода 10 или 11, анод которого подключеи к соответствующему внешнему выводу обмотки возбуждения, а общая

40 точка обмотки 2 подключена к выходу источника 5 постоянного напряжения, Ключи 12, 13 могут быть построены на логических элементах с открытым выходом °

Устройство работает следующим образом.

Хриггер 8 выдает импульсы напряжения U> и U прямоугольной формы с частотой повторения Г„ (фиг. 2, график A), управляющие состоянием ключей 10 и 11. В нечетные полупериоды изменения напряжения Г1 ключи t2 закрыггы — имеют большое внутреннее сопротивление, а ключи (3 — открыты, 55 обеспечивая рост тока Г одной полуобмотки обмотки 2. В четные полупериоды изменения Ve состояние ключей

12 и 13 становится противоположным .

12 — открыты, а 13 — закрыты. При этом ток I 2 обеспечивает перезаряд конденсаторон 1ч, à I2 (ток второй полуобмотки) увеличивается под действием U (фиг. 2, графики Б и В).

В результате ток I -I +I имеет ма(2 лую величину пульсаций, что позволяет снизить влияние токопроводящих проводников на соединительные линии измерительных каналов.

Возбуждающий магнитный поток н магнитолроводе 1 создается током

I =I 2-I2, функция изменения которого во времени близка к синусоидальной (фиг ° 2, график Г), поскольку использованы большие величины емкости конденсаторов 14 и индуктивности возбуждающих обмоток 2 и 2, при которых собственная частота полученного контура значительно меньше f Это упрощает балансировку измерительных обмоток 3 и исключает взаимные помехи между измерительными каналами на высших гармониках.

Обмотки 2 и 2 включены по автотрансформаторной схеме с коэффициентом связи, близким к единице. Ввиду их согласного включения переменныймагнитный поток наводит на крайних выводах возбуждающей обмотки напряжение U, = 2U . Для устранения то22 ков разряда конденсаторов 14 при возникновении отрицательных напряжений, (U2 или U 2 (фиг. 2, график E) установлены диоды 10 и 11, что позволяет исключить перегрев логических элементон, на которых построены ключи 12 и 13 обратными токами открытых выходов.

Когда преобразователь удален от граней опорного уголка (на фиг. 1 не показан), высокая симметрия возбуждающего поля магнитопровода 1 обеспечивает равенство ЭДС на измерительных обмотках 3 и нулевые значения выходных напряжений Ug и Up, соответствующих н общем случае контролируемым линейным Ь и угловым р перемещениям объекта. Установка корпуса 15 преобразователя в рабочее положение внутри проводящих опорных уголков приводит к появлению выходных напряжений Г1 .и Ь, определяющих взаимное пространственное положение системы преобразователь — грани опорного уголка (фиг. 2, график Ж).

А

Составитель И.Рекуиова

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор В-Гирняк

Редактор М.Недолуженко

Заказ 4315/41 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

142

Использование устройства позволяет повысить значения токов I и I

1 вследствие чего увеличивается подводимая мощность от источника П,, что повышает помехозащищенность преобразователя. Логические элементы потребляют малую мощность, что позволяет испольэовать несколько групп ключей 12, 13 в одном корпусе интегрального исполнения. Малая потребляемая мощность позволяет реализовать герметизацию корпусов логических элементов внутри корпуса 15 преобразователя.

1 Формула изобретения

Устройство для электромагнитного контроля многокомпонентых перемеще ний, содержащее источник питания, преобразователь перемещений, включающий три обмоточных узла, размещенных взаимно ортогонально и выполненных каждый в виде Н-образного магнитопровода с размещенными на его перемычке обмоткой возбуждения, а ча плечах — измерительными обмотка0345

4 ми, и схему обработки и регистрации сигналов преобразователя, подключенную к его измерительным обмоткам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

5 целью повышения достоверности контроля за счет увеличения помехоэащищенности, обмотка возбуждения каждого обмоточного узла выполнена бифилярной, а источник питания выпол" нен в виде последовательно соединенных генератора постоянного напряжения, развяэывающего фильтра, импульсного высокочастотного генератора и триггера и трех блоков формирования питающего напряжения, каждый иэ которых содержит два диода и две пары попарно параллельно соединенных клю» чей, каждая пара которых включена между соответствующим выходом триггера и катодом соответствующего диода, анод которого подключен к соответствующему внешнему выводу обмотки возбуждения, а общая точка полуобмоток обмотки возбуждения подключена к выходу источника постоянного напряжения.