Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - расширение области использования двухкоординатного преобразователя угловых перемещений за счет расширения номенклатуры контролируемых объектов. Преобразователь содержит полый диэлектрический корпус 1 и размещенный на его оси якорь 2, выполненный полым и имеющий резьбу на внутренней поверхности участка 4 с плоскими наружными гранями. С помощью регулировочной гайки 5, имеющей резьбу на ее внешней поверхности, обеспечивается регулирование зоны нечувствительности преобразователя, для чего в ней предусмотрены конусообразная полость и отверстие 6 в торце 7 с овальным поперечным сечением. В полости якоря 2 на его оси размещен управляющий стержень 8, консольно закрепленный в днище корпуса и имеющий овальное сечение меньших размеров, чем отверстие в торце гайки. При перемещении этого стержня и его воздействии на якорь 2 формируются сигналы в катушках индуктивности вихретокового датчика, размещенных в стенках корпуса попарно симметрично по обеим координатным осям напротив плоских граней участка 4 якоря 2. Дифференциальное включение пар катушек обеспечивает линейную зависимость выходного сигнала преобразователя от угловых перемещений по обеим координатам. Наличие съемных элементов-гайки 5 и стержня 8 позволяет изменять форму отверстия в гайке и форму поперечного сечения стержня, что позволяет регулировать зону нечувствительности преобразователя в соответствии с требованиями, предъявляемыми специфическими особенностями объекта контроля. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! с

Е г:

I I!

1 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675362/28 (22) 11,04.89 (46) 23.07.91. Бюл. М 27 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С,П.Королева (72) Ю.C.Äìèòðèåâ, В.Н,Буров, Н.Е.Конюхов и Ю.А.Янышев (53) 62. 317. 39: 531. 71 (088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1486770, кл. G 01 В 7/30, 1987.

Ф (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — расширение области использования двухкоординатного преобразователя угловых перемещений за счет расширения номенклатуры контролируемых объектов. Преобразователь содержит полый диэлектрический корпус 1 и размещенный на его оси якорь 2, выполненный полым и имеющий резьбу на внутренней . поверхности участка 4 с плоскими наружными гранями. С помощью регулировочной гайки 5, имеющей резьбу на ее внешней поверхности, обеспечивается регулироваЫ2, 1665224 А1 ние зоны нечувствительности преобразователя, для чего в ней предусмотрены конусообразная полость и отверстие 6 в торце 7 с овальным поперечным сечением. В полости якоря 2 на его оси размещен управляющий стержень 8, консольно закрепленный в днище корпуса и имеющий овальное сечение меньших размеров, чем отверстие в торце гайки. При перемещении этого стержня и его воздействии на якорь 2 формируются сигналы в катушках индуктивности вихретокового датчика, размещенных в стенках корпуса попарно симметрично по обеим координатным осям напротив плоских граней участка 4 якоря 2. Дифференциальное включение пар катушек обеспечивает линейную зависимость выходного сигнала преобразователя от угловых перемещений по обеим координатам. Наличие съемных элементов — гайки 5 и стержня 8 позволяет изменять форму отверстия в гайке и форму .поперечного сечения стержня, что позволяет регулировать зону нечувствительности преобразователя в соответствии с требованиями, предъявляемыми специфическими особенностями объекта контроля. 2 ил.

1665224

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений по двум координатным осям в системах управления

Перемещением летательных аппаратов широкой номенклатуры.

Цель изобретения — расширение облати использования преобразователя за счет оздания регулируемой зоны нечувствиельности преобразователя к начальным уговым перемещениям, адаптации к словиям эксплуатации за счет использоваия сменных регулировочных элементов, а акже за счет обеспечения независимого ормирования выходных сигналов по обем координатам, что, в свою очередь, расиряет номенклатуру контролируемых бъектов.

На фиг.1 показан двухкоординатный реобразователь угловых перемещений, азрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1, Двухкоординатный преобразователь гловых перемещений содержит полый диэектрический корпус 1, на оси внутренней олости которого размещен c,âoçìoæíîтью угловых перемещений якорь 2. Якорь

ыполнен полым из электропроводящего атериала и имеет на консольно заделаном в днище корпуса участке 3 цилиндричекую поверхность. Примыкающий к нему участок 4 якоря выполнен с плоскими наружными гранями и с резьбой на его внутенней поверхности для взаимодействия с егулировочной гайкой 5, имеющей резьбу а внешней поверхности. Эта гайка имеет онусообразную полость и отверстие 6 в орце 7 с овальным поперечным сечением.

Кромки этого отверстия могут иметь закруг ленную форму для устранения "режущего эффекта". В полости якоря 2 на его оси размещен управляющий стержень 8 с рукояткой 9, образующие звено для связи якоря с контролируемым объектом (не показан), Стержень 8 консольно закреплен с помощью. резьбового соединения в днище корпуса 1 преобразователя, а размеры его поперечного сечения, которое выполнено овальным, меньше размеров овального отверстия 6 в торце 7 регулировочной гайки 5.

В стенках диэлектрического корпуса преобразователя размещен вихретоковый датчик зазоров, выполненный в виде четырех одинаковых плоских катушек 10-13 индуктивности диаметра О, установленных попарно по обеим координатным осям напротив плоских граней якоря 2 и соединенных с измерительным блоком 14. Поперечный размер плоских граней якоря равен (1,52) О.

Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений работает следующим образом, На катушки 10 — 13 индуктивности вихре5 токового датчика подается напряжение высокой частоты. В исходном состоянии преобразователя, когда угловые координаты a In/ управляющего стержня 8 равны нулю, зазоры между плоскими гранями

10 участка 4 якоря 2 и плоскостями катушек

10 — 13 индуктивности равны. Вследствие этого равны и сигналы на этих катушках, зависящие от поля вихревых токов, протекающих в поверхностном слое граней 4 якоря

15 2, В результате на выходе измерительного блока 14 формируются выходные сигналы

Оа и Up, равные нулю. Эти напряжения на выходе измерительного блока 14 сохраняются близкими к нулю в некотором начальном диапазоне угловых перемещений объекта по координатам а й/3, определяемом величиной зазора между управляющим стержнем 8 и стенками овального отверстия

6 в торце 7 регулировочной гайки 5. При

25 достаточно больших угловых отклонениях стержня 8 по координатам аили В его по. верхность воздействует через гайку 5 на якорь 2 преобразователя, упруго его изгибая и, тем самым, изменяя расстояние меж30 ду плоскими гранями его участка 4 и катушками 10-13 индуктивности вихретокового датчика.

В результате на выходе измерительного блока 14 появляются отличные от нуля сигналы Ua u Up, Изменение этих сигналов от углового положения якоря 2, изменяющего зазор между ними и катушками датчика, близко к линейному за счет дифференциального включения катушек 10, 12, и 11, 13 индуктивности вихретокового датчика зазоров. Выбор взаимного соотношения поперечных размеров плоских граней якоря 2 и диаметра 0 катушки индуктивности датчика

4 обеспечивает независимое формирование выходных сигналов по о".зим координатам.

Подвижная установка регулировочной гайки 5 позволяет регулировать зону нечувствительности в зависимости от условий эксплуатации преобразователя, что расширяет номенклатуру используемых объектов контроля. Воэможность замены гайки 5 и стержня 8, закрепленного в днище корпуса на резьбе, позволяет изменять как форму регулировочного отверстия в гайке, так и, соответственно, форму поперечного сечения стержня, что обусловливает изменение зоны нечувствительности преобразователя. указанные особенности конструкций преобразователя обеспечивают его высокую

1665224 адаптацию к условиям эксплуатации объекта, что позволяет расширить его область использования.

А-А

Составитель Т.Бычкова

Редактор Н,Тупица Техред M.Моргентал Корректор О,Кравцова

Заказ 2385 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения 5

Двухкоо рдин этны и и реобразователь угловых перемещений, содержащий полый диэлектрический корпус, размещенный .на

его оси с возможностью угловых перемещений якорь, выполненный из электропрово- 10 дящего материала и имеющий на одном из участков цилиндрическую поверхность, звено связи якоря с контролируемым объектом, выполненное в виде управляющего стержня с рукояткой, и размещенный в стенке корпу- 15 са вихретоковый датчик зазоров, выполненный в виде четырех одинаковых плоских катушек индуктивности, закрепленных в корпусе и установленных попарно симметрично относительно якоря по обеим 20 координатным осям, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области использования преобразователя за счет расширения номенклатуры контролируемых объектов, он снабжен регулировочной гайкой, имеющей внешнее зацепление с якорем и конусообразную полость с отверстием в ее торце, которое имеет овальное поперечное сечение, размеры этого отверстия превышают размеры поперечного сечения управляющего стержня, которое также выполнено овальным, якорь выполнен полым с плоскими наружными гранями, которые расположены напротив катушек вихретокового датчика и примыкают к его цилиндрическому участку, и имеет резьбу на его внутренней поверхности на участке взаимодействия с регулировочной гайкой, конец цилиндрического участка якоря консольно закреплен в днище корпуса, а управляющий стержень размещен на оси якоря и также консольно закреплен eднище корпуса посредством резьбового соединения.