Датчик скорости электропроводной полосы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11... 7!) 56 >

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 04.08.75 (21Я161176/18-10 (01 P 3/52 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано05. 10.77. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 26.10.77

Гасударственный «омитет

Совета есин«строе СССР но делам изобретений

N 0TKPblTNN (53) УДК531.767 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. М. Нагорнюк и А. Л. Кацен

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЙ ПОЛОСЬ!

Изобретение относится к области средств автоматики и предназначено для бесконтак1 ного измерения скорости движения различных транспортных устройств, а также может использоваться для измерения =корости двиЖения прокатной листовой продукции из электропроводного материала с постоянными параметрами.

Известен датчик скорости электропроводной полосы, содержаший постоянные магниты с сердечником и сигнальными катушками, в воздушном зазоре между которыми движется полоса, нвводяшвя ЭДС в сигнальных катушках (1 j.

Известен также трансформаторный датчик скорости, содержаший трехстержневой мат нитопровод с обмоткой возбуждения и сит нвльной обмоткой и ярмом, в зазоре между которыми движется электроцроводнвя полоса (2$. Однако отмечается их низкая чувствительность и точность измерения, зависяшая от параметров электропроводной полосы.

Известен также измеритель скорости, включаюший магнитопровод, обмотку возбуждения и измерительную обмотку, в которой

2 индуктируется ЭДС трансформации и ЭДС, возникаюшвя при движении полосы 131. В нем предусматривается компенсация парамет ров электропроводной полосы. Достигают это путем разбивки измерительной обмотки на две системы катушек, в одной иэ которых индуктируется ЭДС от движения полосы.

При условии параллельности полосы и плоокости индукторв отношение не должно зависеть от параметров полосы и зазора. Мак симальную чувствительность прибора достигают при равенстве величин ЭДС трансформации и движения. Недостатком измерителя является его чувствительность к воздействию внешних магнитных полей.

Цель изобретения - повышение точности измерения и помехоустойчивости датчика скорости. Это достигается тем, что сердечники датчика выполнены пятистержневыми с двумя обмотками возбуждения, одна иэ которых установлена на среднем стержне, в другая охватывает первую обмотку и двв соседних со средним стержня, и с двумя сигнальными обмотками, расположенными нв соседних со средним стержнях.

575569

На фиг. 1 показан датчик, вид сбоку; на фиг. 2 - электрическая схема питания обмотки возбуждения и подключения измерительной обмотки, Обмотка возбуждения 1 и измерительная

2 выполнены из плоских катушек, уложенных в пазы шихтованных сердечников 3 в два слоя. Сердечники 3 образуют зазор, через который проходит электропроводная полоса 4, скорость которой измеряется. щ

На фиг. 2 приведена схема соединения катушек обмоток возбуждения 1 и измеритель 2, обеспечиваюшая совместное направление потоков катушек обеих половин обмоток, расположенных на разных сердечниках.

Плоскость половины обмоток, расположенных на верхнем сердечнике, изображена условно повернутой относительно его продольной оси о на 180 . Обмотки обоих сердечников (фиг. 2) идентичны и представляют собой зеркальные отображения друг друга. Каждая половина обмотки 1 . датчика, расположенная на одном сердечнике, состоит из двух концентрически расположенных большой и малой катушек, соединенных между собой последовательно и согласно по магнитному потоку.

Половина измерительной обмотки 2, находяшейся на одном сердечнике, состоит из двух одинаковых катушек, расположенных в пазах симметрично относительно попереч- gp ной оси и соединенных последовательно и встречно. Звездочками на фиг. 2 обозначены начала катушек. Для измерения сигнала, пропорционального скорости перемещения полосы, используется стрелочный прибор 5 магнитоэлектрической системы, включенный на выходе схемы через выпрямительный мост 6.

На фиг. 1 через Ф обозначен пульсирующий магнитный поток, обусловленный обмот- 4р кой возбуждения 1, а через Ф„магнитный поток, обусловленный токами, индуктированными в токопроводяшей полосе при ее движении в магнитном поле датчика со скоростью

7. Через Ф на фиг. 1 обозначен магнитный4 поток, обусловленный ЭДС трансформации, наведенной в электропроводной полосе 4 пульсируюшим магнитным полем обмотки возбуж дения 1.

Обмотка возбуждения 1 питается одно- у0 фазным переменным током промышленной частоты от источника стабилизированного напряжения и создает в зазоре пульсирук шее магнитное поле. При отсутствии в зазоре полосы 4 напряжение на выходе схемы М равно нулю, так как число витков больших и малых катушек обмотки возбуждения 1 одинаково и при их последовательном и сог» лесном соединении потокосцепление между обмотками возбуждения 1 и измерения 2 60 равно нулю, При наличии в зазоре покоящейся полосы результируюший поток в зазоре также не сцепляется с катушками обмоч ки измерения 2. При наличии в зазоре движушейся полосы 4 в ней индуктируются токи и часть магнитного потока Ф,, обусловленная движением полосы 4 в магнитном поле, будет замыкаться через оба сердечника (фиг. 1), сцепляясь с катушками измерительной обмотки 2, в которых появится ЭДС, пропорциональная скорости перемешения полосы 4.

Выполнение измерительной обмотки в виде одной группы катушек, установленных на сердечниках по обе стороны полосы, при использовании положительного качества известного измерителя (нолучение ЭДС трансформации и движения) позволяет со значительной чувствительностью и точностью получать на выходе обмотки сигнал, амплитуда которого пропорциональна скорости движения электропроводной полосы с постоянными параметрами. Установка сердечников и замыкание магнитных потоков вдоль направления движения измеряемого обьекта сокращает длину замыкания мат нитных контуров, что положительно сказывается на помехоустойчивости, а также позволяет работать устройству на любом удалении от полосы, которая к тому же может быть и из ферромагнитного материала. При последнем обстоятельстве каждый сердечник работает отдельно в магнитном отношении, а в электрическом «идет простосуммирование сигналов от обеих частей измерительной обмотки. Наличие внешнего переменного поля и посторонних металлических предметов не вызовет появления значительных помех на выходе измерительной обмотки, так как ее катушки на каждом сердечнике включены встречно.

Ф ор мула изобре тения

Датчик скорости электропроводной полосы, содержаший два установленных с зазором для движения электропроводной полосы шихтованных сердечника с обмотками возбуждения, включенными согласно по магнитно» му потоку и запитываемыми переменным," током. и измерительными обмотками, включенными встречно, и индикатор, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости, сердечник выполнен пятистержневым с двумя обмотками возбуждения, одна из которых установлена на среднем стержне, а другая охватывает первую обмотку и два соседних со средним стержня, и с двумя сигнальны575569

2. Патент ФРГ ¹ 1523245, кл. 42013/10, 1972.

Составитель В. Оже

Редактор О. Филиппова Техред Н. Аидрейчук Корректор М. Демчик

Заказ 4025/29 Тираж 1101 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми обмотками, расположенными на соседних со средним стержнях.

Источники ий ормации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 441512, кл. 5 01 Р 3/50, 1974.

3. Пивоваров Л. В. Индукционные изме рители линейной скорости и длины. Энергия, 1972. стр. 12.