Трансформаторный преобразователь малых линейных перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1) 580436

Юоюэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.75 (21) 2151774/25-28 с присоединением заявки Хе (51) М. Кл.- G 01В 7/00

Государственный комитет

Совета л1ииистров СССР по делам иэобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень Ме 42 (53) УДК 531.71(088.8) (45) Дата опубликования описания 10.11.77 (72) Авторы изобретения В. Б. Гуменников, А. М. Наместников, Л. А. Бровкин и Л. H. Лурье (71) Заявитель Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МАЛЫХ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к измерению малых линейных перемещений.

Известны трансформаторные преобразователи неэлектрических величин, содержащие обмотку возбуждения, секционированную измерительную обмотку, ферромагнитный сердечник (1).

Недостаток таких преобразователей в непостоянстве фазы и значительной нелинейности выходного напряжения.

Известен также трансформаторный преобразователь малых перемещений, содержащий магнитопровод в виде трех коаксиальных цилиндров, ферромагнитного кольца, замыкающего в средней части внешний и средний цилиндры, и ферромагнитных крышек, замыкающих внешний и внутренний цилиндры по торцам, секционированные обмотку возбуждения и измерительную обмотку и подвижный эл е мент (2) .

В таком преобразователе в качестве подвижного элемента используется перемещающаяся вдоль магнитопровода измерительная обмотка, размещенная в рабочем зазоре.

Недостатком известного преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная наложением ограничений на уменьшение величины рабочего зазора, вызванных размещением в рабочем зазоре измерительной обмотки.

Для увеличения чувствительности преобразователя при сохранении линейности в предлагаемом устройстве в качестве подвижного элемента используется внутренний цилиндр, выполненный в виде разрезного ферромагнитного сердечника, разделенного в средней части изоляционной прокладкой, а секциониро1О ванная измерительная обмотка расположена рядом с обмоткой возбуждения.

На чертеже изображено описываемое устройство, продольный разрез.

15 Устройство состоит из неподвижного магнитопровода, содержащего два ферромагнитных коаксиальных цилиндра 1, 2, соединенных в средней части кольцом 3; крышек 4 на мелкой резьбе, позволяющих расположить

20 магнитную цепь симметрично. В зазоре между цилиндрами 1 и 2 размещены обмотки возбуждения 5 и измерительная 6, состоящие из двух секций, соединенных между собой.

На подвижной оси 7 размещен третий под25 вижный коаксиальный цилиндр 8, выполненный в виде разрезного ферромагнитного сердечника, две симметричные половины которого разделены изоляционной прокладкой 9.

Цилиндр 8 соединен с внешним цилиндром с помощью крышек 4. б80436

1 2 .У

Составитель Т. Кожевникова

Редактор И. Марголис Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Подписное

Заказ 2416/12 Изд. № 878 Тираж 907

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Преобразователь работает следующим образом.

Магнитные потоки, создаваемые секциями обмотки возбуждения 5, замыкаются по левой и правой половинам магнитопровода, наводя

ЭДС в измерительной обмотке 6. При среднем положении изоляционной прокладки 9 относительно оси поперечной симметрии преобразователя магнитные проводимости левой и правой половин преобразователя равны, вследствие чего равны соответствующие магнитные потоки, и ЭДС на выходе преобразователя отсутствует.

Поскольку относительная магнитная проницаемость прокладки р= 1, то для магнитных потоков прокладка представляет собой практически бесконечное сопротивление.

При смещении подвижного цилиндра 8 меняются магнитные проводимости левой и правой половин магнитопровода, в результате чего в измерительной обмотке 6 возникает разностная ЭДС, пропорциональная линейному перемещению, воспринимаемому подвижным цилиндром 8.

В связи с тем, что длина трубки магнитного потока и соотношение между путем потока по воздуху и по стали остаются постоянными при любом положении подвижного цилиндра

8, фаза выходного сигнала практически не зависит от перемещения и при переходе через ось поперечной симметрии меняется на 180 .

Использование в качестве подвижного элемента разрезного ферромагнитного сердечника, разделенного изоляционной прокладкой, и размещение секционированной измерительной обмотки рядом с обмоткой возбуждения определяют значительное увеличение чувствительности при сохранении высокой линейности.

Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь малых

10 линейных перемещений, содержащий магнитопровод в виде трех коаксиальных цилиндров, ферромагнитного кольца, замыкающего в средней части внешний и средний цилиндры, и ферромагнитных крышек, замыкающих

15 внешний и внутренний цилиндры по торцам, секционированные обмотку возбуждения и измерительную обмотку и подвижный элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности при сохранении ли 0 нейности, в качестве подвижного элемента использован внутренний цилиндр, выполненный в виде разрезного ферромагнитного сердечника, разделенного в средней части изоляционной прокладкой, а секционированная измери25 тельная обмотка расположена рядом с обмоткой возбуждения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Куликовский Л. Ф. и др. Автоматические

30 приборы с бесконтактными компенсирующими преобразователями, М., «Энергия», 1967, с. 24.

2. Там же, с. 82.