CS213693B1 - Snímací cívka indukčního čidla polohy elektricky vodivých těles - Google Patents

Abstract

Vynález se týká snímací cívky induk­ čního čidla polohy elektricky vodivých těles a používá se ve válcovnách při dopravě plechů, bram apod. Vynález řeší takové konstrukční uspořádání snímací cívky, že lze .ji použít pro snímání polohy jak studených, tak i extrémně teplých elektricky vodivých těles. Podstatou vynélezu je snímácí smyčka o jednom závitu, která je uložena suvně v úchytech podpěrných izolátorů a její oba konce jsou upevněny v úchytech nosných izolátorů. Podpěrné i nosné izolátory jsou pak pevně spojeny s kovovým nosným rámem. Snímací smyčka je vytvořena z ocelového vodiče kruhového průřezu ve tvaru obdélníka. Snímací cívku podle vynálezu lze použít ve všech oborech, kde se dopravují elektricky vodivá tělesa, např. při strojním opracování kovů, apod.

Description

Vynález se týká snímací cívky indukčního čidla polohy elektricky vodivých těles, určené zejména ke snímání polohy jak studených tak i teplých předmětů, popř. plechů ve válcovnách, apod.

Indukční čidla polohy, jejichž nedílnou součástí jsou snímací cívky, umožňují bezdotykové snímání polohy elektricky vodivých těles, které se pohybují v blízkosti snímacích cívek těchto čidel. Princip snímání spočívá v tom, že při přiblížení nějakého elektricky vodivého tělesa ke snímací cívce se změní její impedance. Velikost téte změny závisí nejen na vlastnostech a vzdálenosti indikovaného tělesa, který se k snímací cívce přiblíží, ale také na vlastnostech a pracovních režimech samotné snímací cívky. Dosud jsou snímací cívky indukčních čidel pelehy řešeny buň jako cívky s úplným nebe částečným feromagnetickým obvodem, nebo jako cívky vzduchové. Oboje se pak užívají v jednom konstrukčním celku s příslušnou elektronikou, nutnou k vyhodnocování změny impedance snímací cívky, nebo odděleně ve dvou samostatných konstrukčních celcích, propojených vhodným kabelem. Indukční čidla, konstruována jaké dva samostatné celky, mají snímací cívky řešeny jako vícezávitové cívky, jejichž jednotlivé závity jsou ed sebe odděleny tuhým izolantem a jsou navinuty na pevné izolační kostře. Mezizávitovým izolačním materiálem bývají buň materiály houževnaté, odolné mechanickým nárazům a nevelkým' teplotám nebo hmoty pro vyšší provozní teploty, avšak s malou mechanickou odolností.

Nevýhody snímacích cívek, které isou řešeny v jednom konstrukčním celku s příslušnou elektronikou jsou zřejmé. Je možno je použít pouze v prostředí, ve kterém teplota nedosahuje vyšší hodnoty, než je dovelená teplota pro elektronickou část. Snímacích cívek, které jsou odděleny od elektronické části lze sice použít v prostředí s vyšší teplotou avšak nelze je použít v extrémně těžkých podmínkách, jako jsou např. dopravní linky hutních a vélcovenských provozů. Několik set stupňů teplé bloky nebo plechy působí na své okolí sálavým teplem a způsobují místní velmi vysoké přehřátí všech předmětů, nacházejících se v jejich blízkosti. Dosud užívané snímací cívky takováto přehřátí nesnášejí.

Uvedené nevýhody odstraňuje snímací cívka indukčního čidla polohy elektricky vodivých těles podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že sestává ze snímací smyčky o jednom závitu, jejíž oba konce jsou pevně spojeny s úchyty nosných izolátorů, pevně spojených s kovovým nosným rámem. S tímto kovovým nosným rámem jsou pevně spojeny též podpěrné izolátory v jejichž úchytech je suvně uložena snímací smyčka, jejíž oba konce jsou spojovacím vedením propojeny se svorkovnicí, opatřenou tepelným krytem a upevněnou v bezprostřední blízkosti nosných izolátorů ke kovovému nosnému rámu.

Výhodou snímací cívky podle vynálezu je to, že sestává ze snímací smyčky pouze o jed nom závitu, takže není třeba používat mezizévitové izolace. Suvné uložení snímací cívky v úchytech podpěrných izolátorů umožňuje její dilataci podle tepelných podmínek, aniž by došlo k její deformaci resp. mechanickému poškození. Lze tedy snímací cívku podle vynálezu použít jak ke snímání polohy studených tak i extrémně teplých elektricky vodivých těles, zejména ke snímání polohy rozvinutých předmětů v celé šířce dopravníků.

X

Snímací cívky podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněna na obr. 1 a 2 výkresu. Obr. 1 je nárysný pohled a obr. 2 půdorysný pohled na snímací cívku.

213 693

Jak patrna z abr. 1 a 2 sestává snímací cívka podle vynálezu ze snímací smyčky_1 a jednám závitu, která je konstruevána ve tvaru obdélníka, ale může být i ve tvaru kruhu. Je vytvořena v daném případu z ocelového vodiče kruhového průřezu o průměru 10 mm a její eba konce 12, 13 jsou pevně spojeny 3 úchyty 14, 1£ nosných izolátorů _7, _8_, pevně spojených s kovovým nosným rámem 2. K tomuto kovovému nosnému rámu 2 jsou upevněny též podpěrné izolátory_3, .4, _5, Já v jejichž úchytech 16, 17, 18, 19 je suvně uložena snímací smyčka 1. Nosné izolátory 7, 8 a podpěrné izolátory _3,^,_5,_6 jsou vyrobeny z teplotně odolných keramických materiálů a jsou asi 100 mm vysoké. K oboum koncům 12, 13 snímací smyčky 1 je připájen© tvrdou pájkou spojovací vedení 9, tvořené dvěma vodiči z elektrovodného bronzu o průměru cca 1,5 mm, které jsou opatřeny izolací z keramických korálků. Tímto spojovacím vedením 9 je pak snímací smyčka_1_propojena se svorkovnici 10 opatřenou tepelným krytem 11 a upevněnou v bezprostřední blízkosti nosných izolátorů 7, .8 ke kovovému nosnému rámu 2. U snímací cívky podle vynálezu lze s výhodou použít takovou snímací metodu, kde připřiblížení elektricky vodivého tělesa ke snímací smyčce 1 se vyhodnocuje pouze změna imaginární části její impedance. Tato změna při určitých frekvencích napájecího proudu snímací cívky není závislá na magnetických vlastnostech materiálu snímaného předmětu a není při zachování určité hranice elektrické vodivosti tohoto materiálu závislá ani na změnách této vodivosti. Vzhledem k tomu, že ani teplota snímací smyčky 1 nemá podstatný vliv na hodnotu imaginární části její impedance, je možné použití snímací cívky podle vynálezu ve velkém rozmezí teplot. Při použití izolátorů 3 až 7 a snímací smyčky JL. z vysoce tepelně odolných materiálů, je možné snímací cívkou podle vynálezu snímat polohu elektricky vodivých těles, např. plechů ohřátých na teplotu vyšší, než je Curiův bod.

Claims (1)

1. Snímací cívka indukčního čidla polohy elektricky vodivých těles, vyznačující se tím, že sestává ze snímací smyčky (1) o jednom závitu, jejíž aba konce (12, 13) jsou pevně spojeny s úchyty (14, 15) nosných izolátorů (7, 8), pevně spojených s kovovým nosným rámem (2), se kterým jsou pevně spojeny též podpěrné izolátory (3, 4, 5, 6) v jejichž úchytech (16, 17, 18, 19) je suvně uležena snímací smyčka (1), jejíž oba konce (12, 13) jsou spojovacím vedením (9) propojeny se svorkovnicí (10), opatřenou tepelným krytem (11) a upevněnou ke kovovému nosnému rámu (2).