Вихретоковый преобразователь угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности вихретокового преобразователя угловых перемещений, который содержит две размещенные соосно катушки 3,4 индуктивности, соединенные согласно-последовательно, и расположенный в зазоре между ними диамагнитных дисковый экран 5, установленный с возможностью вращения относительно оси 6, параллельной оси катушек. Экран 5 выполнен клинообразным с одинаковыми углами наклона его противолежащих сторон к оси 6 вращения благодаря чему при вращении экрана изменяются зазоры между ним и торцовыми поверхностями катушек 3,4 индуктивности, что приводит к однотипным изменениям электромагнитных параметров катушек под влиянием вихревых токов, наводимых в экране 5, в функции угла поворота вала, на котором экран закреплен. Осевые смещения или перекосы экрана 5 приводят к изменениям параметров катушек 3,4 индуктивности, которые одинаковы по величине, но противоположны по знаку, вследствие чего они не влияют на величину информационного сигнала преобразователя. 3 ил.

СОЮЗ СОВ=.ТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ($g) 5 С 01 В 7/30 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЦЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (2t) 4487390/25-28 (22) 28.09,88 (46) 15. 12. 90 .. Бюл. V 46 (71) Куйбъппевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) Н.Е. Конюхов, Ю.С. Дмитриев, В.Н. Буров, А.П. Сопин . и М,E. Болотских (53) 621.317.3193531. 71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 628413, кл. G 01 В 7/00. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение тбчности вихретокового преобразователя угловых перемещений, который содержит две.размещенные соосно катушки 3, 4 индуктивности, соединенные согласно-последовательно, и расположенный в зазоре между ними диамагнитный

„.Я0„„1613848 А 1

2 дисковый экран 5, установленный с возможностью вращения относительно оси

6, параллельной оси катушек. Экран 5 выполнен клинообразным с одинаковыми углами наклона его противолежащих сторон к оси 6 вращения, благодаря чему при вращении экрана изменяются зазоры между ними и торцовыми поверхностями катушек 3, 4 индуктивности, что приводит к однотипным изменениям электромагнитных параметров катушек под влиянием вихревых токов, наводимых в экране 5, в функции угла поворота вала, на котором экран закреплен. Осевые смещения или перекосы экрана 5 приводят к изменениям параметров кату- шек 3, 4 индуктивности, которые одинаковы по величине, но противоположны по знаку, вследствие чего они не влияют на величину информационного С, сигнала преобразователя. 3 ил.

1613848

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений вращающихся объектов.

Цель изобретения — повышение точ5 ности преобразования угловых перемещений путем уменьшения влияния осевых или радиальных смещений и углового перекоса плоскости подвижного эле1 мента преобразователя — диамагнитного экрана, связываемого в процессе измерений с контролируемым объектом. На фиг. 1 показан схематически вихретоковый преобразователь угловых пе- 15 ремещений; на фиг, 2 - вид по стрелке

Л на фиг. 11 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2, Вихретоковый преобразователь угловых перемещений содержит pasMeщенные в корпусе 1.на диэлектрических каркасах 2 две катушки 3 и 4 индуктивности, установленные соосно с зазорЬм между их торцовыми. поверхностями и соединенные последовательно-соглас- g5 но. В зазоре между катушками 3 и 4 индуктивности расположен диамагнитный дисковый экран 5, установленный с возможностью вращения относительно оси 6, параллельной оси катушек, 30 и выполненный клинообразным с одинаковыми углами наклона его противолежащих сторон к оси вращения.

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении катушек 3 и 4 индуктивности к генератору переменного тока (не показан) в электропроводном диамагнитном экране 5 наводятся вихревые токи, создающие магнитное

40 поле, под действием которого происходят идентичные изменения электромагнитных параметров этих катушек. Благодаря тому, что экран 5 имеет симметрично изменяющуюся толщину относи45 тельно обеих катушек индуктивности, при угловом перемещении (вращении) клинообразного экрана происходит изменение зазоров между его поверхностью и торцовыми поверхностями катушек, вследствие чего электромагнитные па50 раметры обеих катушек 3 и 4 одинаково изменяются в зависимости от угла

, поворота оси 6 вращения вала, на котором закреплен экран 5. Таким образом, преобразователь позволяет сформировать информацию об угловых перемещениях контролируемого объекта, кинематически связываемого с валом подвижного элемента преобразователя. Выбирая минимальную толщину экрана 5 с учетом прочности и используемого материала, а также закон изменения этой толщины, частоту питания катушек 3 и 4 индуктивности и их размеры, можно изменять вид зависимости выходного сигнала преобразователя (линейный или функциональный) от величины угла поворота вала, подбирая его для конкретных задач управления. При перекосе экрана 5 или

его осевом или радиальном смещении, вызванном, например, ускорением движения или вибрацией контролируемого объекта, изменяются величины зазоров между поверхностью экрана

5 и катушками 3 и 4 инцуктивности, увеличиваясь дпя одной из катушек индуктивности и уменьшаясь на ту же величину для другой катушки индуктивности. Равные по величине приращения сигналов формируются за счет идентичности катушек 3 и 4 индуктивности и расположения их над экраном

5 заданной формы с равными первоначальными зазорами, Благодаря последовательному и согласному вклю-чению катушек 3 и 4 индуктивности обеспечивается исключение приращений сигналов, вызванных угловым перекосом экрана 5. Минимальная толщина экрана может составлять доли миллиметров в зависимости от прочности используемого материала, обеспечивая минимальные габариты и надежность.

Угол наклона поверхностей экрана к его оси вращения может изменяться вокруг периферии по функциональному закону или оставаться постоянным и принципиально не должен быть равен и больше 90, что обеспечивает получение заданной функциональной зависимости преобразования. Выполнение экрана из неферромагнитного материала обеспечивает снижение чувствительности преобразователя к внешним магнитным полям. !

Преобразователь обладает небольшими габаритами и характеризуется инвариантностью в отношении перекосов или осевых и радиальных смещений подвижного элемента, что обеспечивает воэможность его использования в качестве элемента системы управления угловыми перемещениями подвижных объектов в процессе их эксплуатации.

5 1613848 6 из обр ет ения лельйойосикатушек, отлича ю шийся тем, что, с целью повышения точности, катушки индуктивности соединены последовательно-согласно, а диамагнитный экран выполнен клинообразным с одинаковыми углами наклона его противолежащих сторон к .оси вращения.

Формул а

Вихретоковый преобразователь угловвк перемещений, содержащий две размещвниые саесно катушки индуктивности и диамагнитный экран, установленный з зазоре между ними с воэможнос- тью вращения относительно оси, парал10

Составитель С. Скрыпник

Техред Л.Олийнык Корректор Т, Колб

Редактор А. Orap

Заказ 3885 Тираж 505 Подписное

ВНИКНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101