Индуктивно-вихретоковый датчик с температурной самокомпенсацией

 

< >6Ы365 -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.

G 01 К 27/86 (22) Заявлено 020378 (21) 2588586/18-10 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620, 179. 14 (088. 8) Опубликовано 250879. Бюллетень Мо 31

Дата опублихования описания 25.08.79 (72) Автор изобретения

В.Г. Запускалон (71) Заяви ель аявитель

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного .Знамени высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (54) ИНДУКТИВНО-BHXPETOKOBi)A ДАТЧИК

С ТЕМПЕРАТУРНОИ САМОКОМПЕНСАЦИЕИ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других областях техники для бесконтактного измерения перемещений токопроводящих сред, для дефектоскопии токопроводящих сред в условиях меняющихся температур.

Известны токовихревые датчики для измерения различных параметров токопроводящих сред (1), (2), Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индуктивный датчик с температурной самокомпенсацией, н котором для уменьшения влияния температуры используется дополнительная компенсационная катушка индуктивности (3).

Однако в этом устройстве точность компенсации влияния температуры недостаточна, особенно н широком диапазоне температур, так как трудно обеспечить одинаковую температуру для измерительной и компенсационной катушек.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого в предлагаемом устройстве между катушками по их вертикальной оси размещена вакуумированная ампула, частично заполненная токопроводящей жидкостью, а оставшаяся часть ампулы н виде канала входит но внутреннее про"транство компенсационной катушки, причем уровни столба жидкости н ампуле при нормальной температуре образуют с прилегающей к ним торцовыми понерхностями катушек равные зазоры.

На чертеже показана конструкция предлагаемого датчика, общий вид.

Измерительная 1 и компенсационная

2 катушки индуктинности идентичны и расположены соосно в корпусе 3 датчика. Между катушками по их оси размещена вакуумированная ампула 4, например, подобная ампуле спиртового или ртутного термометра, частично заполненная токопроводящей жидкостью 5 или жидким металлом, а оставшаяся часть ампулы н виде канала входит во внутреннее пространство компенсационной катушки. Уровни столба жидкости н ампуле при нормальной температуре (20 С) образуют с прилегающим к ним торцовыми поверхностями измерительной 1 и компенсационной 2 натушек равные зазоры d „ = Р< соответственно. Ампула выполнена из диэлектрического материала, что позволяет

681365 электрическим параметрам катушек реагировать на изменение свойств жидкости. Если температура датчика отлична от нормальной, то электрические параметры изменяются у обеих катушек, причем параметры измерительной катушки изменяются больше, чем компенсационной, вследствие близости расположения измерительной катушки к измеряемой среде. С другой стороны температура вызывает изменение высоты столба жидкости н ампуле, т.е. величины Ю, что, в свою очередь, вызывает дополнительное изменение параметров компенсационной катушки. На изменение параметров измерительной катушки изменение величины д никако- 15

ro влияния не оказывает, поскольку катушки удалены друг от друга на расстояние, гарантирующее индуктивную смесь между ними, равную нулю, а начальная высота столба жидкости в ампуле соиз- 20 мерима с этим расстоянием. Величина

Д< от температуры.не зависит и всегда остается постоянной. Условие полной самокомпенсаци температурного влияния обеспечивается при равенстве значений изменения электрических параметров катушек от температуры.

Работа датчика основана на взаимодействии размеров и свойств измеряемой токопроводящей среды с электрическими параметрами измерительной катушки. Ниже рассматривается работа датчика на примере измерения перемещения в условиях меняющейся температуры. При расположении датчика над токопроводящей средой электрические параметры измерительной катушки изменяются, а степень изменения зависит одновременно от значения температуры и величины зазора между датчиком и измеряемой средой. В сною очередь, 40 электрические параметры компенсационной катушки будут также меняться от значения температуры.и дополнительно от величины зазора Д, изменение которого вызывает температура. Таким образом, вычитая значения изменений электрических параметрон катушек, отстраиваются от влияния температуры, а по величине полученной разности судят о величине перемещения измеряемой среды.

Изобретение позволяет измерять перемещения токопронодящих сред в условиях меняющейся температуры с большой точностью и может быть реализовано для дефектоскопии токопроводящих сред, а также в качестве преобразователей перемещения в мембранных датчиках давления жидких и газообразных сред при значительных колебаниях температуры.

Формула изобретения

Индуктивно-вихретоковый датчик с температурной самокомпенсацией, содержащий идентичные измерительную и компенсационную катушки индуктивности, расположенные соосно н корпусе датчика, отличающийся тем, что„ с целью повышения точности измерений, между катушками по их вертикальной оси размещена накуумированная ампула, частично заполненная токопроводящей жидкостью, и при этом уровни столба жидкости в ампуле при нормальной температуре образуют с торцовыми поверхностями катушек равные зазоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования, М., 1965, с. 99-102.

2. АвтоРское свидетельство СССР

Р 542950, кл. G 01 N 27/86, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 108424, кл. G 01 7 9/04, 1966.

ЦЛИИПИ Заказ 5079/41

Тираж 1090 Подписное филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектн ая, 4