Пневматический датчик перемещений

 

:,н"б",. -. с ана УБА ) ОПИСАНИЕ 5022I4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.01.74 (21) 1993520/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.04.76 (51) М. Кл. б 01В 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 531.717.1:53. .082.32 (088.8) (72) Автор

Ю. Г. Загуменнов изобретения (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исг зльзовано, например, в системах программного пневмоуправления в качестве датчиков обратной связи.

Известен пневматический датчик перемещений, содержащий вращающуюся вокруг своей оси заслонку в виде винта с прямоугольной резьбой и скрепленного с ним диска с прямоугольными зубьями, две неподвижные меры, оснащенные каждая двумя проточными пневматическими камерами с отверстиями, расположенными так, что, когда отверстия одной камеры совпадают с впадинами заслонки, отверстия другой перекрыты ее выступами, подвижную меру с пневматической проточной камерой и отверстиями к винту и логический блок на струйных элементах, входы которого сообщены с проточными камерами, причем число зубьев диска больше в целое число раз, чем число заходов винта.

О перемещении подвижной меры судят по сдвигу. фаз сигналов, получаемых от подвижной и неподвижной мер, расположенных вдоль винта.

Однако точность датчика ограничена техническими возможностями, выполнением числа заходов винта.

Цель изобретения — повысить точность датчика.

Это достигается тем, что заслонка предлагаемого датчика снабжена вторым диском с прямоугольными зубьями, число которых в целое число раз больше числа зубьев в первом диске, расположенным соосно и скрепленным с первым, к каждому из которых примыкает по неподвижной мере, а камера подвижной меры выполнена кольцевой и ее отверстия расположены равномерно по окруж10 ности в плоскости, перпендикулярной оси заслонки.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого датчика перемещений; на фиг. 2 — сечение по А — А на фиг. 1; на

15 фиг. 3 — схема логического блока.

Датчик содержит заслонку, состоящую из соосных винта 1 с прямоугольной резьбой и зубчатых дисков 2 и 3 с прямоугольными зубьями, подвижной меры 4 с отверстиями 5, 20 расположенными равномерно по окружности в плоскости, перпендикулярной оси заслонки, и неподвижных Nep 6 и 7, каждая из которых оснащена двумя проточными пневматическими камерами, соединенными вместе . 8 и

25 9, 10 и 11, а отверстия 12 и 13, 14 и 15 сдвинуты друг относительно друга на половину шага зубьев зубчатых дисков 2 и 3. Выходы

16 и 17, 18 и 19 каждой камеры соединены с управляющими соплами пропорциональных

Зп усилителей (не показаны), 502214

Число зубьев диска 2 равно числу отверстий 5 подвижной меры 4, например двенадцати, а число зубьев диска 3 больше числа зубьев диска 2 в целое число раз. Неподвижные меры 6 и 7 примыкают соответственно к дискам 2 и 3, а подвижная мера 4 охватывает винт 1.

Канал 20 меры 5 и каналы 21 и 22 мер 6 и

7 являются каналами питания, а выходы 23—

34 подвижной меры 5 соединены со входами логического блока (фиг. 2). Логический блок обеспечивает появление на его выходе 35 в каждый момент одного импульса определенной длительности и выполнен на струйных элементах памяти 36 (например, на элементах П полного набора струйных элементов

Института автоматики и телемеханики при

АН СССР), число которых равно половине числа отверстий 5 подвижной меры 4. Канал обратной связи струйного элемента памяти заглушен (не показан), управляющий канал

37 каждого элемента 36 непоср "дств нно, а канал сброса памяти 38 через линию задержки 39 связаны с коммуникационным каналом

40, соединяющим выходы диаметрально расположенных отверстий 4 (например 23 и 29, 24 и 30 и т. д.) ..

Выходы элементов памяти 36, по которым выполняется логическая функция «ДА», соединены со входами 41 элемента «ИЛИ» 42.

Канал 43 предназначен для питания логического блока, Датчик работает следующим образом.

В каналы 20 меры 4, каналы 21 меры 6, каналы 22 меры 7 и канал 43 логического блока подают сжатый газ и приводят во вращение винт 1 с дисками 2 и 3. При этом отверстия 5 меры 4 перекрываются выступом винта 1 на время, равное половине оборота винта. В результате на каждом выходе 23—

34 появляются импульсы давления с частотой, равной круговой частоте вращения винта 1.

Вместе с винтом 1 вращаются диски 2 и 3, которые периодически перекрывают отверстия мер 6 и 7. В момент перекрытия какоголибо отверстия выступом диска в соответствующей камере повышается давление и на ее выходе появляется импульс давления. Поскольку отверстия 12 и 13 в камерах 8 и 9 меры 6 и отверстия 14 и 15 в камерах 10 и 11 меры 7 сдвинуты друг относительно друга на половину шага зубьев зубчатых дисков 2 и

3, то на выходах 16 и 17, 18 и 19 появляются импульсы давления, сдвинутые по фазе на половину периода, а на выходах пропорциональных усилителей, управляющие сопла которых сообщены с выходами 16 и 17, 18 и 19 мер 6 и 7, появляются импульсы давления с частотой, равной произведению круговой частоты вращения дисков 2 и 3 на число зубьев, с экстремумом давления, постоянным IlO фазе и не зависящим от погрешности изготовления шага зубьев зубчатых дисков.

Логический блок (фиг. 2) обеспечивает на выходе 35 в каждый момент появление одного импульса определенной длительности.

Частота импульсов равна произведению круговой частоты вращения винта 1 на число отверстий 5 меры 4. При отсутствии управляющих сигналов в канале 38 струйного элемента 36 струя питания проходит через этот струйный элемент в атмосферу.

При появлении импульса давления на одном из выходов 23 — 34 он поступает одновременно в управляющий канал 38 элемента 36 и на вход линии задержки 39 и перебрасывает струю питания в канал 41, в результате чего на выходе 35 логической схемы появится импульс давления. Через определенный промежуток времени, равный времени задержки, струя сжатого газа пройдет линию задержки

39, канал сброса памяти 37 и перебросит струю питания обратно в атмосферу. На выходе 35 сигнал давления исчезнет до появления сигнала на одном из выходов 41 элемента «ИЛИ» 42.

При неподвижной мере 4 импульсы давления на выходе 35 логической схемы и на выходе п1.эпорционального усилителя, управляющие сопла которого сообщены с выходами 16 и 17 меры 6, совпадают по частоте и по фазе. Г1ри перемещении меры 4 на выходе

35 логической схемы появляется сигнал давления, сдвинутый по фазе по отношению к сигналу на выходе пропорционального усилителя.

Для измерения сдвига по фазе числом импульсов используются сигналы, полученные с выхода пропорционального усилителя, управляющие сопла которого сообщены с выходами 18 и 19 меры 7.

Формула изобретения

Пневматический датчик перемещений, содержащий вращающуюся вокруг своей оси заслонку в виде винта с прямоугольной резьбой и скрепленного с ним диска с прямоугольными зубьями, две неподвижных меры, оснащенные каждая двумя проточными пневматическими камерами с отверстиями, расположенными так, что, когда отверстия одной камеры совпадают с впадинами заслонки, отверстия другой перекрыты ее выступами, подвижную меру с пневматической проточной камерой и отверстиями к винту и логический блок на струйных элементах, входы которого сообщены с проточными камерами, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности датчика, заслонка снабжена вторым диском с прямоугольными зубьями, число которых в целое число раз больше числа зубьев в первом диске, расположенным соосно и скрепленным с первым, к каждому. из которых примыкает по неподвижной мере, а камера подвижной меры выполнена кольцевой и ее отверстия расположены равномерно по окружности в плоскости, перпендикулярной оси заслонки.