CS215238B1

CS215238B1 - Induction scanner with guiding and pressure spring surface

Info

Publication number: CS215238B1
Application number: CS81980A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Mrazek; Stanislav Wais
Original assignee: Jaromir Mrazek; Stanislav Wais
Priority date: 1980-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1982-08-27

Description

Vynález řeší konstrukční provedení středění jádra, axiální posuv jádra, vyvození měřícího tlaku a upevnění indukčnostního snímače, používaného pro přesná délková měření u měřících , ovládacích a třídících přístrojů.The invention solves the constructional design of the core centering, the axial displacement of the core, the application of the measuring pressure and the mounting of the inductive transducer used for accurate length measurements in measuring, controlling and sorting devices.

Dosud známá řešení indukčnostních snímačů nejmodernějších konstrukcí, používají vedení jádra v kluzných a valivých ložiskách nebo planžetech. Ložisko nebe planžety umožňují axiální posuv jádra a zajištují jeho konstantní souosost vůči cívkám. Vedení v ložiskách umožňuje velký axiální posuv jádra a neovlivňuje měřící tlak, ale podléhá opotřebení a znečištění což se faepříznivě odráží na přesnosti, nenávratnosti, spolehlivosti a životnosti snímače. Planžetové vedení prakticky nepodléhá opotřebení, znečištění nemá vliv na funkci, dobře středí polohu jádra, ale umožňuje větší rozsah axiálního posuvu jádra a částečně též ovlivňuje měřící tlak. Ve všech známých řešeních moderních indukčnostních snímačů je měřící tlak vyvozován tlačnou válcovou nebo kúželovou pružinou, ustavenou mezi jádrem a víčkem snímače, Negativní vliv použití válcové nebo kuželové pružiny spočívá v jejím umístění, hlavně v prostorových požadavcích, ovlivňuje vystředění jádra a klade vyšší, nároky na konstrukční řešení Protože indukčnostní snímače pracují jako součásti měřících, ovládacích a třídících přístrojů, je řešeno také jejich mechanické připevnění. Nejpokrokovější tvarové řešení indukčnostních snímačů je válcové, z důvodů přesnosti a jednoduchosti upevnění, ekonomičnostivýroby rotačních součástí a relativně malých vnějších rozměrů.Upínání je řešeno třením,Previously known inductive sensor solutions of the most modern constructions use the core guide in plain and rolling bearings or blades. Bearing or blades allow axial displacement of the core and ensure its constant alignment with the coils. Bearing guides allow large axial displacement of the core and do not affect the measuring pressure, but are subject to wear and contamination, which has a positive effect on the accuracy, irreversibility, reliability and service life of the sensor. The foil guide is practically not subject to wear, soiling does not affect function, well centers the core position, but allows a larger range of axial displacement of the core and partly also affects the measuring pressure. In all known solutions of modern inductive sensors, the measuring pressure is generated by a compression cylindrical or conical spring, located between the core and the sensor cap. The negative effect of using a cylindrical or conical spring lies in its location, mainly in space requirements. constructional solution As inductive sensors work as parts of measuring, control and sorting devices, their mechanical fixation is also solved. The most advanced design of inductive sensors is cylindrical, for reasons of accuracy and ease of mounting, economical production of rotary parts and relatively small external dimensions.

t.j. svíráním objímky s válcovým otvorem. Vývody vodičů od cívek jsou ze snímače vavrdeny radiálně nebo axiálně. Při radiálním řešení vývodů vodičů je po površce válcového pouzdra indukčnostního snímače vyfrézována souosá drážka nebo vyvrtány otvory. V upínacím zařízení měřícího, ovládacího nebo třídícího přístroje je také drážka, aby bylo možno indukčnostní snímač zasouvat a vyjímat. Při axiálním řešení vývodů vodičů, jsou tyto vývody provedeny v čele snímače- ve víčku. Protože při tomto řešení je vnější plocha válcového pouzdra snímače celistvá, lze snímač snadno upínat a vyjímat z přístroje, bez nutnosti odpojování kabelů nebo nebezpečí jejich poškození. Negativní vliv tohoto řešení 3počívé v obtížnosti výroby, hlavně montáže. V případě použití planžetových závěsů, je nutno tyto provrtat, což nepříznivě ovlivňuje souosost jádra a průchodem vodičů skrz planžet vzniká jejich poškozování a následný elektrický zkrat. Déle je při použiti axiálních vývodů vyloučeno přímé závitové spojení válcového pouzdra s víčkem.i.e. by clamping the sleeve with the cylindrical bore. Leads from the coils are radially or axially projected from the sensor. In the radial solution of conductor outlets, a coaxial groove or drilled holes are milled on the surface of the cylindrical housing of the inductive sensor. There is also a groove in the clamping device of the measuring, control or sorting device so that the inductive sensor can be inserted and removed. In case of axial solution of conductor outlets, these outlets are made in the front of the sensor - in the lid. Since the outer surface of the cylindrical housing of the sensor is integral with this solution, the sensor can be easily clamped and removed from the instrument without the need to disconnect the cables or damage them. The negative effect of this solution lies in the difficulty of production, especially assembly. In case of use of foil hinges, it is necessary to drill them, which adversely affects the alignment of the core and the passage of conductors through the foil causes their damage and subsequent electrical short circuit. In addition, a direct threaded connection of the cylindrical sleeve to the cap is avoided when axial outlets are used.

Zařízení podle vynálezu je vyznačeno tím, že jádro indukčnostního snímače je vedeno v planžetových závěsech, kt«ré zajištují velký axiální posuv jádra tím, že jsou vytvořena jako ploché pružiny s archimedovou šroubovnicí. Tímto provedi ním dostává ploché pružina současně charakter Kuželové pružiny. Tohoto efektu je u vynálezu využito, spodní plochá pružina má funkci vodící a horní plochá tlačná pružina zastává současně vedení jádra i vyvozování měřícího tlaku. Požadovaný měřícítlak se řídí tlouátkou a předpětím vrchní, tlačné ploché pružiny. Vynecháním válcové nebo kuželové pružiny, pro vyvozování měřícího tlaku, se vytvořil mezi vrchní cívkou a planžetovým závěs -m prostor pro vavedení vodičů. Ve vrchní? kroužku jsou zabudovány vývody pro vodiče. Tímto řešením bylo docíleno výsledku, že snímač lze dobře upevnit za válcové pouzdro v přístroji a upínací objímka přístroje nemusí být, s ohledem na vývody vodičů ze snímače, vůbec upravována.The device according to the invention is characterized in that the core of the inductive sensor is guided in foil hinges which ensure a large axial displacement of the core by being designed as flat springs with an archimed helix. With this embodiment, the flat spring also becomes a conical spring. This effect is utilized in the invention, the lower flat spring has the function of guiding and the upper flat compression spring acts simultaneously to guide the core and to apply the measuring pressure. The required measuring pressure is controlled by the thickness and preload of the upper, flat compression spring. By omitting the cylindrical or conical spring to apply the measuring pressure, a space for introducing the conductors has been created between the top coil and the foil hinge. Ve vrchní? In the ring are built-in leads for wires. With this solution, the result is that the sensor can be securely attached to the cylindrical housing in the apparatus and that the clamping sleeve of the apparatus does not need to be modified at all with respect to the sensor leads.

Nový vyšší účinek zařízení podle vynálezu spočívá v použití vrchního závěsu ve funkci tlačné plochy pružiny, což mé příznivý účinek v úspoře válcové nebo kuželové pružiny, zefektivnění výroby včetně montáže, odstranění hysteréze, značné zvětšení spolehlivosti a prodloužení životnosti. Způsob vyvedení vodičů zaručuje snadné upínání indukčnostního snímače v přístrojích a možnost libovolného natáčení v upínací objímce. Nedochází k poškozování vodičů a u průchodek je vytvořen dostatečný prostor pro svorkovničku. Vlivem různého předpětí planžetových závěsů, lze snímačem měřit v kladném i záporném smyslu od rovnovážné polohy.A new higher effect of the device according to the invention lies in the use of the upper hinge as a spring compression surface, which has a beneficial effect in saving a cylindrical or conical spring, streamlining production including assembly, eliminating hysteresis, greatly increasing reliability and extending service life. The conductor routing ensures easy clamping of the inductive sensor in the instruments and the possibility of any rotation in the clamping collar. There is no damage to the conductors and sufficient bushing space is created at the bushings. Due to the different preload of the foil hinges, the sensor can measure both positive and negative from the equilibrium position.

Na připojených výkresech je znázorněno provedení indukčnostního snímače podle-vynálezu.Obr.The accompanying drawings show an embodiment of an inductive sensor according to the invention.

znázorňuje provedení indukčnostního snímače v řezu, s vyznačením součásti majících vztah k vynálezu. Na obr.2 je znázorněn příklad provedení tlačné ploché pružiny s vyznačením dvo-wchodé archimedový spirály. Na obr. 3 je vr.cjši pohled na indukčnostnísnímač s vyznačením polohy průchodek pro vodiče a rozsahu plochy válcového pouzdra pro upnuli v přístroji. Konkrétní provedení vynálezu, znázorněné na obr.l sestává z válcového pouzdro 1 v kterém je uloženo ústroji indukčnostního snímače. Víčko 2 uzavírá ústrojí a současně- svým vnitřním obvodem, vytvořeným ve tvaru nákružku,-dosedá na obvod tlačné ploché pružiny 8, kterou upevňuje u v další návaznosti fixuje i polohy dalších součástí : vrchní kroužek 6, vrchní cívku 4, spodní cívku J, spodní kroužek a plochou pružinu 2· Ve volném prostoru uvnitř spodní cívky J a vrchní cívky 4 se axiálně posouvá jádro Q. Vyčnívající konec jádra z válcového pouzdra 1, tvoří dotek pro délkové měření. Jádro £ je ve spodní části připevněno pomocí plochá pružiny 2» která mu zaručuje konstantní souosost a umožňuje axiální pohyb. Horní konec jádra £ je upavněn v tlačné ploché pružině 8, která zajištuje souosost, umožňuje axiální pohyb a vyvozuje měřící tlak. Ploché pružina i tlačná plochá pružina 8, znázorněné na obr. 2, mají plošná vylehčení ve tvaru dvouchodé archimedový spirály, která umožňuje několikanásobné zvětšení axiálního posuvu jádra £. Protože tlačná plochá pružina 8 má ve snímači současně funkci vyvozování měřícího tlaku, je její tlouštka volena podle požadovaného měřícího tlaku. Ve vrchním kroužku 6, na obr. 1, je znázorněno provedení vývodu vodiče 11 průchodkou 10. Indukčnostní snímač podle vanálezu nemá upínací zařízení. Upevnění v přístroji se provádí třením za válcové pouzdro 1 znázorněné na obr. J.shows an embodiment of an inductive transducer in cross-section, indicating the components relating to the invention. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a compression flat spring with a two-pass archimedial spiral. Fig. 3 is a top view of an inductive sensor showing the position of the leadthroughs for the conductors and the area of the cylindrical housing for clamping in the apparatus. A particular embodiment of the invention shown in FIG. 1 consists of a cylindrical housing 1 in which an inductive sensor device is mounted. The lid 2 closes the device and, at the same time, with its inner circumference formed in the form of a collar, it rests on the circumference of the compression flat spring 8, which fixes in the following sequence also fixes the positions of other components: top ring 6 In the free space inside the lower coil J and the upper coil 4, the core Q is displaced axially. The protruding end of the core from the cylindrical housing 1 forms a contact for length measurement. The core 4 is fixed in the lower part by means of a flat spring 2 which guarantees constant alignment and allows axial movement. The upper end of the core 8 is mounted in a flat compression spring 8 which provides alignment, allows axial movement and exerts a measuring pressure. Both the flat spring and the compression spring 8 shown in FIG. 2 have two-pointed archimed spiral surface reliefs which allow a multiple increase in the axial displacement of the core. Since the compression spring 8 also has a measuring pressure function in the sensor, its thickness is chosen according to the required measuring pressure. In the upper ring 6, in FIG. 1, the conductor outlet 11 is shown through a bushing 10. The inductive sensor according to the vanalism has no clamping device. Fixing in the apparatus is carried out by friction of the cylindrical sleeve 1 shown in Fig. J.

Indukčnostní snímač podle vynálezu plní s novým a vyšším účinkem funkci požadovanou od snímače neelektrických veličin. Používá se hlavně pro přesná délková giěření, měření tvarů, úchylek polohy apod. Konkrétní použití snímače podle vynálezu bylo s kladným výsledkem odzkoušeno. Obvodové upevněni ploché pružiny 2 ^a tlačné ploché pružiny 8, lze provést i dalšími způsoby - např. lepením, zaklesnutím v drážce apod. Též archimedovu spirálu lze provést i v jiných alternativách. Na obr. 2 je znázorněna dvouchodá spirála, která se nejlépe osvědčila, protože má optimální tuhost, vyvozuje malou změnu vodícího tlaku, nejlépe středí jádro a je výrobně efektivnější než tříchodé a vicechodé.The inductive sensor according to the invention fulfills with a new and higher effect the function required of the non-electric quantity sensor. It is mainly used for precise length measurements, shape measurements, position deviations, etc. The specific use of the sensor according to the invention has been tested with positive results. The peripheral fastening of the flat spring 2 ^{and the} compression flat spring 8 can also be carried out in other ways - for example by gluing, snapping in a groove, etc. The archimedial spiral can also be performed in other alternatives. Fig. 2 shows a two-spiral spiral that has proven to be best because it has optimal stiffness, produces a small change in guide pressure, preferably centeres the core, and is more productive than three-stroke and multi-stroke.

Claims

Inductive sensor with guiding and compression spring, for measuring non-electrical quantities, for installation in measuring, control and sorting instruments for precise remote measurement, characterized in that the core (^) is fixed on one side by a flat spring (7) and provided with spiral The core (9) is fixed by a compression spring (8) provided with helical grooves and clamped in a biased state and the guide (11) is led out in the upper part of the cylindrical sleeve (1) along its circumference.