Устройство для измерения перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

566135 (6I),Пополнительное к авт. свин-ву (22) Заявлено 29, 12.75 (2l) 2310533/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.775юллетень № 27 (46) Дата опубликования описания 06.09.77 (51) М. Кл.

& 01 Р 5/22

& 01 F 23/00

ГооудаРотвеиньй кометет

Совета Иееотров СССР ео делам аэобретение

N OTKPblTNN (53) УДК 531.71:

:531.14 (nss,s) (72) Авторы изобретения

Н, H. Голубев, В. М. Конин и E. Ф. Фурмаков (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д)1Я ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении перемешения уровня взрывоопасных жидкостей, Известно устройство, содержашее пре обраэователь линейного перемещения, выполненный в виде двух параллельно расположенных стержневых магнитопроводов, замкнутых с одной стороны и охваченных подвижным короткозамкнутым витком, и катушки с переменной индуктивностью, охватываюшей эамыкаюший стержень.

Недостатком этого устройства является значительная по величине аддигивная погрешность, обусловленная наличием нескомпенсированного выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту к предложенному является устройство, содержашее преобразователь линейного перемешения, выполненный в виде корпуса и охваченных подвижным коротк замкнутым витком параллельно расположенных стержневых маг нитопроводов, на одном иэ которых распс ложена равномерно распределенная, а на другом - секционная измерительная обмоя ки, и измерительную схему, выполненную в виде последовательно подключенных счет чика, детектора и усилителя-формнроватек ля, вход которого соединен с выходом секционной измерительной обмотки.

Недостатком укаэанного устройства является его невысокая точность измерения и возможность взрыва или пожара прн его использовании для измерения перемешения уровня взрывоопасной жидкости, например авиационного топлива, обусловленная значительным током в равномерно распределенной обмотке, соприкасающейся непосредственно с топливом.

Бель изобретения — увеличение точнос ти измерения и надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве магнитопровод с ра ов номерно распределенной обмоткой располо жен внутри корпуса, выполненного из немагнитного металла в виде полого цилиндра, а магнитопровод с секционной иэмери1 ельной обмоткой расположен снаружи металоа лического корпуса и подключен с одной

566135

1О стороны к входу секционной измерительной обмотки, а с другой - к входу усилителя формирователя и к металлическому корпусу, влектричесхи связанному с магнитопроводом, на котором расположена равномерно распределенная обмотка.

Кроме того, круговое сопротивление полого цилиндра больше кругового сопротивления короткоэамкнутого витка, На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит стержневой магнитопровод 1 с равномерно распределенной обмоткой 2, расположенной внутри немагнитного металлического корпуса 3, выполненного в виде полого цилиндра. Концы обмотки соединены с истЬчником переменного тока. На магнитопроводе 4 параллельно магнитопроводу 1 расположена секционная измерительная обмотка 5, размещенная сна- щ ружи металлического корпуса и соединенная с входом измерительной схемы, состоящей из последовательно подключенных усилителя формирователя 6, детектора 7 и счеч чика 8. Оба стержневых магнитопровода д и полый цилиндр 3 схвачены короткоэамкну« тым витком 9, круговое сопротивление кое торого меньше кругового сопротивления по» лого цилиндра.

Обмотка 5 секционирована, причем прс - зо водники каждой последующей секции по от ношению к предыдущей имеют противополож кое направление намотки. Магнитопроводы

:1, 4 и обмотка 5 электрически соединены с корпусом 3. При отсутствии короткозам- 35 т кнутого витка 9 равномерно распределенная

2 и секционированная 5 обмотки индуктивно не связаны, так как расположены на отдельных параллельных магнитопроводах 1 и 4 соответственно. Наличие коротко замкнутого 40 витка 9 приводит к возникновению индуктивной связи между равномерно распределен ной обмоткой 2 и той секцией секционированной обмотки 5, которая охвачена короч ко замкнутым витком 9, 45

Устройство работает следующим образом.

При подаче переменного тока в обмотку

2 в одной иэ секций обмотки 5 индуцируется переменное напряжение, фаза которого соответствует направлению намотки витков О охваченной секции обмотки 5, Поскольку направление витков двух любых соседних секций обмотки 5 взаимно противоположно, перемещение короткозамкнутого витка 9 от одной секции к другой при :55 водит к изменению фазы выходного напряжения на противоположную, Это дает возможность преобразовать перемещение кс роткозамкнутого витка 9 с помощью фазочувствительной измерительной схемы, со4 стоящей из усилителя-формирователя 6, фаэочувствительного детектора 7 и счетчика

8,; При подаче переменного тока в обмо1ку 2 из-за неизбежной неоднородности маг нитных свойств магнитопровода 1 возникают магнитные потоки рассеяния Р,, пронизывающие секционированную обмотку 5 и индуцирующие; в ее секциях паразитные эдс я;.

Так как паразитные ЭДС во встречно включенных секциях, как правило, имеют различную величину, они не компенсируют друг друга, и на выходе секционированной измерительной обмотки 5 возникает нескомпенсированное напряжение lJ =, резко о= j1 увеличивающее аддигивную погрешность из»мерительного устройства. Для устранения этого явления магнитопровод 1 с равномерно распределенной обмоткой 2 охвачен труб,чатым металлическим корпусом 3, круговое сопротивление Р< которого меньше кругокр вого сопротивления Я подвижного ксо Ðà роткоэамкнутого витка 9.

Потоки СР индуцируют в трубчатом корпус се 3 вторичные круговые токи, создающие противопотоки, что приводит к компенсации потоков рассеяния..В итоге ЭДС E и не скомненсированиое выходное напряжени" значительно снижаются, что приводит к, уменьшению аддигивной погрешности пред лагаемого устройства.

Указанное расположение магнитопроводов, несущих равномерно распределенную обмотку и секционированную измерительную обмотку, а также их связи между собой, корпусом и усилителем уменьшают влияние остаточного нескомпенсированного напряже»ния на выходной сигнал, что в итоге увеличивает точность преобразования и надежность устройства, Формула изобретения

1. Устройство для измерения перемещений, содержащее преобразователь линейного перемещения, выполненный в виде корпуса и охваченных подвижным короткозамкнутым витком параллельно расположенных стержневых магнитопроводов, на одном из которых расположена равномерно распределенная, а на другом - секционная измерительная обмотки, и измерительную схему, выполненную в виде последовательно подключенных счет чика, детектора и усилителя формирователя, вход которого соединен с выходом секционной измерительной обмотки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения точности измерения и надежности устройства, магнитопровод с равномерно распределенной обмоткой расположен внутри корпуса, 5661 35

Составитель H. Милехин

Редактор Т. Иванова Техред я, Андрейчук Корректор А. Кравченко

Заказ 2375/27 Тираж 907 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., л. 4/5 филиал ППП Патент», r. Ужгород„ул. Проектная, 4 выполненного из немагнитного металла в виде полого цилиндра, а магнитопровод с секционной измерительной обмоткой располо жен снаружи корпуса и подключен с одной стороны к входу секционной измерительной обмотки, а с другой - к входу усилителяформирователя и к корпусу, электрически связанному с магнитопроводом, на котором расположена равномерно распределенная обмотка, 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю» ш e e с я тем, что круговое сопротивление полого цилиндра больше кругового сопротивления короткозамкнутого витка.