Устройство для измерения перемещений

 

(7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЯ

Изобретение относится к измернтельной технике и может использоваться прн нндикацнн положения элементов гндротехннческих сооружений, частей химических и атомных реакторов, механизмов н устройств подводного стронтельства н промысла.

По основному авт. ca. No 734503 известно устройство для измерения перемещений, которое содержнт неподвижные датчики типа сопло — сопло и располоФ Ф е женный между ннмн подвижный нормально осям датчиков экран. 4 +2 датчика размещены равномерно по окружности, один датчик — в ее центре, а остальные

4 датчиков - равноотстоящимн друг от друга т рядами симметрично относителен но оси устройства, проходящей через центр окружности н два датчика на окружности. Расстояния между датчиками в каждом ряду равны между собой н расстояниям от датчиков распопоженных на окружностн и соотвегствующнх этому ряду, до оси устройства. Экран выполнен в ви(де осеснмметрнчной ступенчато расшнряюшейся от торцовой грани IUIBCTHHbl c ступенями, у которой торцовая грань выполнена перпендикулярной оси устройства, а боковые грани - параллельными этой осн. Шнрнна каждой ступени выполнена равной расстоянию между датчнкамн ряда, соответствующего данной ступени. Устрой ство может быть выполнено также с

4 (a +1) датчиками на окружности н дополннтедьным рядом датчиков н дополнительной ступенью экрана. которые соот ветствуют двум датчикам на окружности, размещенным на диаметре, нормальном оси устройства 13 .

Недостатком известного устройства для измерения перемещений является низкая точность перемещения в боковые перифернйные положения, поскольку откло-. нения перемещения от требуемого напралення не контролируются в момент его возникновения, а в конце перемещения не определяется величина отклонения. В результате рассматриваемые отклонения

3 90563 могут достигать больших величин, и их коррекция усложняет корректируюшие средства, что значительно увеличивает время установки перемещаемого тела в периферийное положение.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройстае для измерения перемешений каждая ступень экрана выполнена с идентичными tð трапециевидными выступами по числу соответствующих ей датчиков на окружности, а грани выступов, взаимодействуюшие с датчиками, расположены параллельно радиусам к соответствуюшим данной ступе- 15 ни экрана датчикам на окружности на линиях, пересекающих оси ближайших к оси устр йства датчиков соответствуюшего данной ступени экрана ряда датчиков.

При таком исполнении устройства при зр перемешении в любое боковое периферийное положение один из средних датчиков ряда, соответствуклцего боковому поло жению, в которое производится перемешение, в процессе перемешения без отклоне-25 ния от требуемого направления постоянно сохраняет сигнал, равный величине 0,5. B этом случае возНикновения отклонения перемешения от требуемого направления сигнал об этом отклонении образуется в момент зр возникновения отклонения и поэтому сразу >не может быть использован для нроизводстка коррекции направления перемешения. Б результате больших отклонений не образуется, а это значит, что пере- мешение в любое периферийное положение, благодаря наличию у каждой ступени экрана выступов с гранями, производится с высокой точностью. Корректируюшее устройство корректирует малые отклоне- р ния. Бремя установки перемещаемого тела в боковое периферийное положение сокращается, поскольку коррекция отклоне ния производится во время перемешения, а не после его окончания. 45

На чертеже показана схема устройства.

Устройство для измерения перемещений состоит из неподвижных датчиков 1-1 7 и расположенного между датчиками экра- 5Р

На 18, который выполнен в виде пластины и перемешается нормально осям датчиков. Датчик 1 размешен в центре окружности, Датчики 2-9, число которых

4 (n +1) 8, размещены равномерно на 55 окружности. Датчики 10-13 размешены в ряду, которому соответствуют на окружности датчики 4 - 7. Датчики 14-3.7 размешены в дополнительном ряду, которому на окружности соответствуют два датчика 8 и 9, расположенные на диаметре окружности, нормальном к оси устройства, гроходяшей через датчики 2, 1 и 3.

Датчики в рядах размещены на равном расстоянии друг от друга и симметрично относительно оси устройства. Экран 1 8 содержит торцовую грань 1 9, перпендикулярную оси устройства, ступень с двумя боковыми гранями 20 и ступень с двумя боковыми гранями 21, которые параллельны оси устройства. Ступень экрана с гранями 20 соответствует датчикам 4 - 7 на окружносги, датчикам 101 3 в ряду и выполнена с четырьмя идентичными трапециевидными выступами 22 с гранями 23. Ступень экрана с гранями

21 соответствует двум датчикам 8 и 9 на окружности, датчлкам 14 — 17 в дополнительном ряду и выполнена с двумя идентичными трапециевидными выступами

24 с гранями 25.

Грани 23 выступов 22 взаимодействуют с датчиками 11 и 12, выполнены параллельными радиусам к датчикам 4—

7 на окружности и расположены на линиях, пересекак>ших оси датчиков 11 и

12. Аналогично грани 25 выступов 24 взаимодействуют с датчиками 15 и 16, выполнены параллельными радиусам к дат чикам 8 и 9 на окружности н расположены на линиях, пересекающих оси датчиков 15 и 16 Устройство ддя измерения перемещений экраном 1 8 жестко соединено с перемещаемым телом 26, Устройство работает следуюшим образом.

Центральное положение перемешаемого тела 26 определяется датчиком 1 и средними датчиками каждого ряда — датчиками 11 и 12 и (или) датчиками 15 и

16. При -.очном положении в этих дат чиках сигналы равны величине 0,5. Точное перемешение вдоль оси устройства не приводит к изменению выходных сигналов в средних датчиках рядов - датчиках

11, 12 и 15, 16. По приходе тела 26 в положение, соответствуюшее датчику 2 или датчику З,сигналы в последних изменяются и достигают значения 0,5.

Смешение граней 20 и 21 относительно . датчиков 11, 12 и 15, 16 приводит к изменению сигналов в них, что является указанием о возникновении отклонения и сигнапом для коррекции направления перемешения тела 26. Сигнал об отклонении и сигнал коррекции в рассматриваемом

905638

5 случае образуется уже при малых величинах отклонений и, таким образом, обеспечивается высокая точность перемещения вдоль линии размещения оатчиков 2, 1, 3.

Перемещение тела 26 из центрального положения в любое боковое положение, соответствующее датчикам 4 — 9, контролируется этими датчиками, а также датчиками рядов, взаимодействующими с гранями 20 или 21 и гранями выступов 22 и 24. Так, например, перемещение тела

26 в направлении от датчика 1 к датчику

7 контролируется датчиками 1 и 7 на окружности и датчиками 12, 13 и 11 ряда. По приходе тела 26 в положение, соответствующее датчику 7, сигналы в датчиках 7, 12 и 13 становятся равными величине 0,5. В датчике 1 1 сигнал остается равным 0,5 на протяжении всего перемещения, если оно происходит без отклонений. Отклонение от требуемого направления перемещения приводит к смешению грани 23 выступа 22 относительно датчика 11 и служит сигналом отклонения и сигналом коррекции направления.

Аналогично работает устройство при перемещении тела 26 в любое боковое положение: в среднем датчике ряда, взаимодействующем с гранью выступа, сигнал остается равным 0,5 на протяжении всего перемещения; сигнал об отклонении и сигнал о коррекции образуется уже при малых величинах отклонений.

Устройство обеспечивает высокую точ ность перемещений не только вдоль оси устройства, но и в боковых направлениях, сокращает время коррекции положения перемещаемого тела в любом боковом положении. Кроме того, устройство позволяет измерять отклонение перемещения тела от требуемого направления в любой фазе перемещения в любом из рабочих направле10 ний.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещения по авт. св. ¹ 734503, о т л и ч а юlIl е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждая ступень экрана выполнена с идентичными трапециевидными выступами по числу соответствующих ей датчиков на окружности, а грани выступов, взаимодействующие с датчиками, расположены параллельно радиусам к соответствующим данной ступени экрана датчикам на окружности и на линиях, пересекающих оси ближайших к оси устройства датчиков соответствующего данной ступени экрана ряда датчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 734503, кл. g 001 1 В B 1133/ 0022, 1978 (прототип) .

008638

22

24

-17

Составитель В. Гордеев

Рецактор М. 11иткина Техред M. Надь Корректор А. Дзатко

Закэа 346/55 Тираж 613 Подписное

ВНИИГП! Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП П Пя тент, г. Ужгород., ул Проектная,