CN1067741A - 用于直线运动部件、尤其是断路器操纵杆的位移增量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对纵向直线运动部件的位移作测量 的装置。

第一元件(1)被固定在一个杆(3)上，该第一元件 (1)是磁性材料作的，并至少一个第二元件(2)固定地 设置在杆(3)的行程上，且在杆(3)的附近，该第二元 件(2)包括一个电线圈(4)，第一元件(1)面对面地通 过第二元件(2)并在线圈(4)中感应出变化的电压，所 产生的电能被传送到电致发光二极管(5)，后者的光 脉冲利用一光导纤维(6)传送。

Description

本发明涉及一种用于直线运动部件、尤其是断路器操纵杆的位移增量测量装置，所述杆是做纵向直线运动的。

由于本发明，使断路器操纵杆的位移、或因远距离或处于受电状态而无法接近的运动部件的位移能够被简单、可靠地检测出来，并且该检测是自电站本身的远距离监测站出发进行的。

为此，将第一元件固定在该杆上，该第一元件是磁性材料作的，至少将第二元件设置在该杆的行程中，且在该杆的附近，第二元件包括一个电线圈，第一元件面对面地通过第二元件并在线圈中感应出一变化的电压，所产生之电能被传送到电致发光二极管，后者发出的光脉冲利用光导纤维传送。

根据本发明的第一方案，第一元件是一个磁铁，而第二元件是围绕着杆的线圈。

在该优选例中，磁铁最好作成一个固定在杆上的套筒。

根据本发明的第二方案，第一元件是一个磁材料作的套筒，第二个元件是由夹持着一个线圈及一个磁铁的磁材料作的两个夹板构成的，并且相对于杆径向地布置。

为了能连续地测量位移，该套筒的长度差不多等于杆的行程并且包括一个规则的环状形部分。

在此情况下，夹板最好与缺刻部分的凸出的部分有相同的厚度，并且夹板间的距离也等于凸出部分间的距离。

为了能够确定出位移的方向，设置了两个相隔一定距离的第二元件，该距离等于缺刻部分上一组凸出部分的厚度加上凸出部分厚度的一半，该凸出部分厚度与凸出部分间距离相等。

根据一个独特的及优选的装配，该两个夹板是环状的，其间紧夹着环状磁铁及一个线圈，这三个元件环绕着杆。

为了在两个位移方向上获得对称的功能，将一个二极管桥插接在线圈与电致发光二极管之间。

以下将借助于仅表示本发明实施形式的附图、对本发明作更详细的说明。

图1：本发明的第一实施形式，其中元件以沿杆的纵向对称面的剖视图表示及电路示意图;

图2：本发明的一个类似的第二实施形式图;

图3：与图2类似的表示固定测量元件实施方案的图;

图4：能够确定位移方向的本发明一个实施形式的图。

图1表示的装置可以测量一个杆3、尤其是断路器的操纵杆，自上面的闭合点到下面的断开点或相反运动的位移。

第一元件1是作成套筒形状的磁铁，它被固定在杆3上。在杆3的行程上，在该杆每个端部附近设置了两个电线圈4，杆3穿过这些线圈4。

当磁铁1穿过其中一个或另一个线圈4时，就在线圈4的内部引起了磁通的变化。这种磁通变化就使线圈感应出一电压，并经由电压及电流限制器12释放电能用来对电致发光二极管5供电。因而，每当磁铁1穿过这些线圈4中的一个时，该二极管5就发出一个光脉冲。该被发出的光脉冲经由一个光导纤维6传送到一个监测站。

不论磁铁通过的方向如何均能获得对称的功能，为此可在线圈4与电致发光二极管5之间插接了一个二极管桥11。

可以在杆3的轨道中设置多于两个的线圈4。这样，就可以在精确选定的位置上使位移测量更为精细。

图2至4表示本发明的另一实施方式，它能使位移增量的测量更为精细。

杆3上装设了一个其长度差不多等于杆行程、并由磁性材料作成的套筒1，该套筒1包括一个环状及有规则的缺刻部分10，其上的凸出部分具有彼此相等的厚度及等于各自间的距离。

根据图2，第二固定元件2构成一个被杆3穿过的环形件。该环形件是由二个软磁材料作的夹板7及8及在其中夹着一个环形磁铁9及一个线圈4构成的。与上述情况相同，该线圈也经由一个二极管桥11及一个限制器12连接到一个电致发光二极管5上。夹板7及8的厚度等于缺刻部分上凸出部分的厚度，并且两者各自的间隔也相同。

当套筒1上的“齿”与夹板7及8相重合时（如图2所示），磁通值为最大。

相反地，当夹板7及8面向凹入部分时，磁通值为最小。

当杆3位移时，磁通的变化在第二元件的线圈4中感应出电压。它在线圈上产生了电压脉冲，每个脉冲由套筒1上的“齿”产生，该电压脉冲用于激励电致发光二极管5，后者产生的光脉冲由一个光导纤维6传送到远处。

利用对脉冲计数，因而可确定出杆3的位置及其位移的速度。

根据图3，固定的第二元件2不是环形的，并且也放置在杆3的套筒1的附近。第二元件由二个夹板7及8构成，夹板的厚度等于套筒1上“齿”的厚度，其间隔距离也与“齿”间距离相等。这些夹板紧夹着一个磁铁9，在磁铁9的四周围绕有一个线圈4，与前述一样，它经由一个二极管桥11及一限制器12连接到一个电致发光二极管5上。

该装置的功能与图2所示装置的功能一样。

以上所述装置不能确定杆3位移的方向。

根据图4的装置则可以用来确定位移的方向。

二个如相应图2所述的环形类型的、或如相应图3所述类型的第二元件与具有缺刻部分的套筒1面对面地设置。

两个元件2彼此间岔开半个“齿”，更确切地说，它们之间的距离等于一组“齿”的厚度再加上“齿”厚度的一半。

如前所述，每个线圈经由一个二极管桥11及一个限制器12与一电致发光二极管5相连接，其光脉冲利用光导纤维6传递。

该装置利用对传送出的脉冲的比较及对它们周期的测量可以确定出位移的方向。事实上，如果杆3朝上方移动（考虑各图中所示的杆），第二个第二元件2的最大电压值将滞后于第一个第二元件2的最大电压值半个“齿”的位移时间。相反地，如果杆3向下方移动，第二个第二元件2的最大电压值将滞后于第一个第二元件2的最大电压值一个半“齿”的位移时间。

Claims (9)

1、对直线运动部件、尤其是断路器操纵杆作远距离位移增量测量的装置，所述杆是作纵向直线运动的，其特征在于：第一元件(1)被固定在杆(3)上，该第一元件(1)是磁性材料作的；及至少一个第二元件(2)以固定的方式设置在杆(3)的行程上，且在该杆的附近，该第二元件(2)包括一个电线圈(4)，第一元件(1)面对面地通过第二元件(2)并与线圈(4)中感应出一变化的电压，所产生的电能传送到一个电致发光二极管(5)上，后者发出的光脉冲利用光导纤维(6)传送。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于：第一元件（1）是一个磁铁，而第二元件（2）是一个环绕杆（3）的线圈（4）。

3、根据权利要求2的装置，其特征在于：磁铁（1）是由固定在杆（3）上的一套筒构成的。

4、根据权利要求1的装置，其特征在于：第一元件（1）是由磁性材料作的一套筒，而第二元件（2）是由二个夹持着一个线圈（4）及一个磁铁（9）的、磁性材料作的夹板（7、8）构成的，并且相对于杆（3）径向地放置。

5、根据权利要求4的装置，其特征在于：该套筒（1）的长度差不多等于杆（3）的行程，并且它包括一个有规则的环状缺刻部分（10）。

6、根据权利要求5的装置，其特征在于：夹板（7、8）的厚度与缺刻部分（10）上凸出部分的厚度相同，并且其间隔距离也等于凸出部分间的距离。

7、根据权利要求4或5或6的装置，其特征在于：设置了两个第二元件（2），它们间的距离等于缺刻部分上一组凸出部分的厚度加上凸出部分厚度的一半，凸出部分厚度也等于凸出部分间的距离。

8、根据权利要求4至7中任一权利要求的装置，其特征在于：二个夹板（7、8）是环状的并夹持着一个环形磁铁（9）及一个线圈（4），这三个元件环绕着杆（3）。

9、根据上述权利要求中任一权利要求的装置，其特征在于：一个二极管桥（11）被插接在线圈（4）及电致发光二极管（5）之间。

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