Вихретоковый преобразователь перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений электропроводящих объектов в условиях высоких температур и затрудненного доступа. Вихретоковый преобразователь перемещений содержит тороидальную катушку индуктивности на ферритовом магнитопроводе, первый и второй проводники, немагнитный электропроводящий стакан, первый и второй гибкие плоские тоководы. Немагнитный электропроводящий стакан охватывает тороидальную катушку. Второй проводник является чувствительным элементом. Гибкие плоские тоководы разделены изолирующим слоем. Такое выполнение устройства позволяет расширить эксплуатационные возможности путем улучшения доступа к объекту, находящемуся под действием повышенных температур в зоне контроля. 1 ил.

Изобретения относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений электропроводящих объектов в условиях высоких температур и затрудненного доступа к объекту.

Известен вихретоковый преобразователь (а. с. СССР N 1679353, БИ N 35, 1991 г. ), содержащий тороидальную катушку индуктивности с магнитопроводом, короткозамкнутый контур тока, образованный корпусом преобразователя, центральной жилой, перемычкой и чувствительным элементом, и измерительную катушку.

Недостатком такого преобразователя является низкая точность измерения перемещений, связанная с ограниченным температурным диапазоном, обусловленным близостью измерительной катушки индуктивности к зоне контроля, и ограниченность путей доступа к объекту, связанная с использованием жесткого корпуса преобразователя в качестве токовода.

Из известных преобразователей наиболее близким является вихретоковый преобразователь (а. с. СССР N 1394912, БИ N 24, 1995 г.), содержащий тороидальную катушку индуктивности на ферритовом магнитопроводе, выводы которой являются выводами преобразователя, короткозамкнутый контур тока, образованный тоководами, разделенными высокотемпературным диэлектриком, и двумя проводниками, первый из которых проходит через отверстие магнитопровода, а второй является чувствительным элементом.

Недостатком этого преобразователя является ограниченность путей доступа к объекту, связанная с жесткостью тоководов.

Задача изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем улучшения доступа к объекту, находящемуся под действием повышенных температур в зоне контроля.

Поставленная задача решается тем, что в известный преобразователь, содержащий тороидальную катушку индуктивности на ферритовом магнитопроводе, выводы которой являются выводами преобразователя, короткозамкнутый контур тока, образованный тоководами, разделенными высокотемпературным диэлектриком, и двумя проводниками, первый из которых проходит через отверстие магнитопровода, а второй является чувствительным элементом, введен немагнитный электропроводящий стакан, охватывающий тороидальную катушку, тоководы выполнены плоскими гибкими, а немагнитный электропроводящий стакан имеет электрический контакт с одним из плоских гибких тоководов и первым проводником, проходящим через отверстие в прилегающем к катушке плоском гибком тоководе без касания к стенкам этого отверстия и слой высокотемпературного диэлектрика и имеющим электрический контакт с другим плоским гибким тоководом, а чувствительный элемент выполнен П-образным и соединяющим максимально удаленные друг от друга точки в плоскости обращенных к объекту торцов плоских гибких тоководов.

На чертеже представлено схематическое изображение преобразователя, размещенного в канале сложной формы.

Вихретоковый преобразователь перемещений содержит тороидальную катушку индуктивности 1 на ферритовом магнитопроводе, первый проводник 2, второй проводник 3, являющийся чувствительным элементом, немагнитный электропроводящий стакан 4, первый и второй плоские гибкие тоководы 5 и 6, разделенные изолирующим слоем 7.

Преобразователь работает следующим образом. При подключении преобразователя к электрической измерительной цепи в пространстве, окружающем чувствительный элемент 3, возникает электромагнитное поле. Это поле наводит вихревые токи в электропроводящем объекте контроля. При перемещении электропроводящего объекта из-за геометрических факторов и под влиянием действующих на него сил меняется его расстояние до чувствительного элемента 3. Это влечет за собой изменение степени экранирования чувствительного элемента 3, его индуктивности и, следовательно, индуктивности тороидальной катушки 1. Связь между чувствительным элементом 3 и тороидальной катушкой 1 осуществляется с помощью стакана 4, первого проводника 2 и плоских гибких тоководов 5 и 6, разделенных изолирующим слоем 7, образующих короткозамкнутый контур тока.

По отношению к прототипу в заявляемом вихретоковом преобразователе перемещений расширены эксплуатационные возможности за счет облегчения доступа к объекту через каналы сложной формы.

Использование гибких плоских проводников в качестве тоководов позволяет использовать естественные каналы сложной формы для ввода чувствительного элемента в зону измерения, а также минимизировать нарушения в объекте, связанные с доступом к его подвижной части при использовании искусственных каналов.

Формула изобретения

Вихретоковый преобразователь перемещений, содержащий тороидальную катушку индуктивности, выводы которой являются выводами преобразователя, короткозамкнутый контур тока, образованный тоководами, разделенными высокотемпературным диэлектриком, и двумя проводниками, первый из которых проходит через отверстие магнитопровода, а второй является чувствительным элементом, отличающийся тем, что в него введен немагнитный электропроводящий стакан, охватывающий тороидальную катушку, тоководы выполнены плоскими гибкими, а немагнитный электропроводящий стакан имеет электрический контакт с одним из плоских гибких тоководов и первым проводником, проходящим через отверстие в прилегающем к катушке плоском гибком тоководе без касания к стенкам этого отверстия и слой высокотемпературного диэлектрика и имеющим электрический контакт с другим плоским гибким тоководом, а чувствительный выполнен П-образным и соединяющим максимально удаленные друг от друга точки в плоскости обращенных к объекту торцов плоских гибких тоководов.

РИСУНКИ

Рисунок 1