Датчик угловой скорости

 

О П Й.O À" Н- И Е

ИЗОВРЕТЕНИЯ i ц 7945!4

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.78 (21) 2565612/18-10 с присоединением заявки № (51) М.К .

G 01Р 3/30 ло делам изобретеиий (43) ОпУбликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (53) УДК 621.317.39:

:531.771 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения

С. П. Темский, В. С. Штукарев и В. Е. Фаддеев (71) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Государстееииый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения скорости вращения стационарных объектов.

Известно устройство, в котором скорость вращения измеряется по мениску жидкости, находящейся во вращающемся цилиндре (1).

Недостатком этого устройства является сложность конструкции.

Известен также датчик угловой скорости, содержащий кинематически связанный с контролируемым объектом и имеющий возможность вращения корпус, выполненный в виде полого цилиндра из изоляционного материала с токопроводящим основанием и частично заполненный жидкостью, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха (2), Недостатком указанного датчика является низкая чувствительность.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что датчик снабжен расположенным соосно с корпусом и соединенным с основанием кольцом с отверстиями, токопроводящим поплавком, диаметр которого меньше диаметра кольца, и токопроводящим штоком, соединенным с поплавком и выполненным с возможностью перемещения вдоль оси корпуса.

На чертеже схематично представлен предложенный датчик.

Датчик содержит кинематически связанный с контролируемым объектом и имеющий возможность вращения корпус 1, который закреплен в вертикальном положении

1р на валу 2 и представляет собой полый цилиндр из изоляционного материала, имеющий токопроводящее основание 3, например металлическое. Корпус 1 частично заполнен жидкостью 4, диэлектрическая проницае15 мость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха.

Датчик снабжен расположенными соосно с корпусом 1 токопроводящим кольцом 5, токопроводящим поплавком 6 и токопроводящим штоком 7. Токопроводящее кольцо

5 жестко связано с токопроводящим основанием 3 и имеет радиальные отверстия 8, через которые проходит жидкость 4.

Токопроводящий поплавок 6 постоянно контактирует с жидкостью 4 в центральной части ее поверхности. Токопроводящий шток 7 жестко связан с поплавком 6 и установлен в корпусе 1 с возможностью вращательного и поступательного вдоль оси

ЗО корпуса движений. Шток 7 перемещается в

794514

Составитель В. Киселев

Редактор О. Филиппова Тсхред А. Камышникова Корректоры: В. Нам и О. Гусева

Заказ 44/16 Изд. № 147 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

3 направляющих для вращательного и поступательного движений, выполненных в виде подшипника скольжения 9, установленного в корпусе.

Шток 7 поплавка 6 и вал 2 имеют токо- 5 проводящие кольца 10 и 11. Датчик представляет собой переменный конденсатор, электродами которого служат поплавок 6 и основание 3 с токопроводящим кольцом 5, которые запитываются через кольца 10 и 11 1р от источника переменного тока. Диэлектриком, разделяющим электроды конденсатора, служит жидкость 4, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха. 15

Наружный диаметр поплавка 6 меньше внутреннего диаметра токопроводящего кольца 5 на величину, обеспечивающую свободное движение поплавка 6 в кольце 5.

Датчик работает следующим образом. 2р

При вращении в установившемся режиме корпуса 1, кинематически связанного через вал 2 с контролируемым объектом, жидкость 4 под действием центробежных сил изменяет форму поверхности. При этом шток 7 с поплавком 6, постоянно контактирующим с жидкостью 4, перемещается в направляющих (в подшипнике 9) в корпусе 1.

В связи с этим при перемещении поплавка

6 в кольце 5 изменяется площадь взаимно 3р перекрываемых поверхностей, т. е. площадь активных поверхностей электродов конденсатора, а также изменяется расстояние между токопроводящим основанием 3 и поплавком 6 (его днищем), т. е. изменяется 35 расстояние между электродами конденсатора.

Измейейие расстояния между электрода-. ми 3 и 6, а также изменение площади активных поверхностей электродов 5 и 6 конденсатора приводит к изменению емкости датчика, включенного в измерительную электрическую цепь. При этом изменяется емкостное сопротивление электрической цепи и собственно выходной сигнал датчика.

Расстояние между электродами конденсатора и их площадь, а следовательно, и величина выходного сигнала будут являться функцией скорости вращения контролируемого объекта.

Формула изобретения

Датчик угловой скорости, содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра из изоляционного материала с токопроводящим основанием и частично заполненный жидкостью, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, датчик снабжен расположенными соосно с корпусом и жестко соединенным с основанием токопроводящим кольцом с отверстиями, токопроводящим поплавком, диаметр которого меньше внутреннего диаметра кольца, и токопроводящим штоком, соединенным с поплавком и выполненным с возможностью перемещения вдоль оси корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 626415, кл. G 01Р 3/44, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 593148, кл. G 01Р 3/30, 1976 (прототип).