FI104997B - Device for controlling the position of an operating device - Google Patents
Device for controlling the position of an operating device Download PDFInfo
- Publication number
- FI104997B FI104997B FI964676A FI964676A FI104997B FI 104997 B FI104997 B FI 104997B FI 964676 A FI964676 A FI 964676A FI 964676 A FI964676 A FI 964676A FI 104997 B FI104997 B FI 104997B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sensor
- shaft
- respect
- rotation
- movable
- Prior art date
Links
Description
104997104997
TOIMIELIMEN ASEMAA SÄÄTÄVÄ LAITEINSTITUTION REGULATORY APPLIANCE
Keksintö kohdistuu voiman ja liikkeen johtamiseen venttiilin karalle tai vastaavalle toimielimelle liikettä tuottavalta i> laitteelta, sopivimmin sähkömoottorilta siten, että moottori ja tarvittava vaihteisto saadaan mahdollisimman kapeaksi ja : toimielimen asemointi tarkaksi ja asema tarkasti mitatuksi.The invention relates to the application of force and motion to a valve stem or similar actuator from a motion generating device, preferably an electric motor, so that the motor and the required gearbox are as narrow as possible and: the position of the actuator is accurate and its position accurately measured.
Julkaisusta WO 92/13996 tunnetaan sähkömoottori/vaihdejärjestely tällaisen liikkeen toteuttamiseksi asemaa säätävänä yksikkönä. Julkaisun mukaisessa laitteessa moottori pyörittää kierukkavaihteen avulla ulostuloakselin päällä olevaa mutteri-osaa, jolle syntyy täten kiertoliike. Mutteriosan sisällä on ruuviosalla varustettu kiertymätön ulostuloakseli, jolle syntyy tämän johdosta aksiaaliliike. Aksiaaliliikkeen mittaaminen ulostuloakselilta on hankalaa, jolloin laitteessa on toteutettu ratkaisu, missä kotelon sisällä aksiaaliliike siirretään erillisen herkän tangon avulla tarkoitukseen sopivalle lineaa-riliikettä mittaavalle anturille. Tällaista menettelyä käytetään myös sellaisissa vastaavissa laitteissa, joissa ulostu-loakseliin aiheutetaan kiertoliike. Ruuvin ja mutterin avulla aikaansaadaan erillinen kiertoliikkeeseen verrannollinen aksiaaliliike esim. vain lineaarianturia varten, jotta sitä voitaisiin käyttää tässä tapauksessa kiertoliikkeenkin mittaukseen.From WO 92/13996 an electric motor / gear arrangement is known to effect such movement as a position adjusting unit. In the device according to the publication, the motor rotates the nut part on the output shaft by means of a worm gear, thereby rotating. Inside the nut part is a non-rotatable output shaft with a screw part, which consequently produces an axial movement. Measuring axial movement from the output shaft is tricky, whereby a solution is implemented in which the axial movement inside the housing is transferred by means of a separate delicate rod to a suitable linear motion detector. Such a procedure is also used in similar devices where rotary movement is induced on the output shaft. By means of a screw and a nut, a separate axial movement proportional to the rotation movement is obtained, e.g. for the linear sensor only, so that it can be used in this case also for measuring the rotation movement.
, Ratkaisujen haittana on, että ulostuloakselin liikettä, ol koon se kierto- tai aksiaaliliikettä, ei mitata anturilla suoraan itse akselista, vaan liike siirretään tankojen avulla anturille tai muutetaan ruuvia ja mutteria käyttäen aksiaali-liikkeeksi. Mittaava anturi on usein kiinnitetty vielä sellaiseen laitteen runko-osaan, joka ei ole laitteen varsinai-„ nen kiinnitysrunko käyttökohteessa olevaan alustaan. Nämä * seikat huonontavat mittaustarkkuutta, välysten, lampolaajene- - misten ja mekanisen kuluman johdosta.The disadvantage of the solutions is that the movement of the output shaft, be it rotational or axial movement, is not measured by the sensor directly from the axis itself, but by movement of the rods to the sensor or by means of a screw and nut into axial movement. The measuring sensor is often attached to a body part of the device which is not the actual mounting body of the device to the substrate in use. These * issues diminish the accuracy of the measurements due to clearances, thermal expansion and mechanical wear.
Keksinnölle on tunnusmerkillistä se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa .The invention is characterized by what is stated in the claims.
2 1049972,104,997
Esillä olevan keksinnön etuna on, että toimielimen kulma-asemaa mittaava anturi saadaan kotelon sisälle suojaan ja että sillä siitä huolimatta voidaan mitata laitteiston ulostulona olevan akselin kiertymää itse akselista. Kun anturi on tuettu vielä laitteen siihen runko-osaan, jolla laite on kiinnitetty alustaan, saadaan anturilla mitatuksi ulostuloakselin kiertymä ilman häiriötekijöitä. Anturin lähettämä mittaustulos on » välyksetön ulostuloakseliin nähden. Elektronisesti toteutetun kosketuksettoman kulma-anturin etuna on vielä anturiin kuuluva kompensointi, joka poistaa ulostuloakselilla olevan mahdollisen päittäisliikkeen vaikutuksen anturin mittaustulokseen.An advantage of the present invention is that the sensor measuring the angular position of the actuator is provided inside the housing and can nevertheless measure the rotation of the output shaft of the apparatus from the shaft itself. While the sensor is still supported on the body portion of the device that secures the device to the base, the sensor can measure the rotation of the output shaft without distraction. The measurement result transmitted by the sensor is »offset with respect to the output shaft. The electronically implemented non-contact angle sensor further has the advantage of offsetting the sensor, which eliminates the effect of possible axial movement on the output shaft on the sensor measurement result.
Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossaIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which
Kuvio 1 esittää sivulta nähtynä keksinnön mukaista laitetta, jossa on kiertyvä elementti ulostulona.Figure 1 is a side elevational view of a device according to the invention having a rotatable element as an outlet.
Kuvio 2 esittää laitetta päästä katsottuna.Fig. 2 is an end view of the device.
Kuvio 3 esittää kulma-anturia sivusta leikattuna.Figure 3 is a side elevational view of the angle sensor.
Kuvio 4 esittää kulma-anturia vinosti nähtynä.Figure 4 shows an oblique view of the angle sensor.
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista suoritusmuotoa, jossa esim. palloventtiilin karalle aiheutetaan tarkasti säädetty kiertoliike elementin 8 välityksellä. Kuvion 1 esittämä laite synnyttää säädetyn kiertoliikkeen sekä mittaa sen suuruuden. Mittaustulos saadaan myös tarvittaessa ulos laitteelta stan-dardiviestinä, jolloin sitä voidaan hyödyntää esim. tarkasteltaessa useiden venttiilien muodostamaa laiteryhmää kokonaisuutena .Figure 1 illustrates an embodiment of the invention in which, for example, a spindle valve spindle is provided with a precisely controlled rotational movement via element 8. The device shown in Fig. 1 generates a controlled rotation and measures its magnitude. The measurement result can also be retrieved from the device as a standard message, if necessary, so that it can be utilized e.g.
Moottori 2 pyörittää vaihteistoa 3, joka on esim. planeetta-vaihde, episyklinen vaihde tms. Vaihteisto pudottaa pyörimisnopeutta samalla kasvattaen vääntömomenttia. Pyörimisliike välittyy vaihteistosta akselia 6 pitkin ulostuloakselille 8, : joiden välillä on lukitus. Ulostuloakselin 8 ympärille on sijoitettu kiertoliikettä mittaava kulma-anturi 5, edelleen , akseli käsittää runkolaaakerin 18, joka on esimerkissä liukulaakeri, akselitiivisteen 10 sekä sekä akselin kiertymää osoittavan varren 9. Varsi 9 toimii myös kiertoliikkeen ra-joittimena, jolloin sille on muodostettu rajoitetun mittainen poikittainen ura runkoon 7.The motor 2 rotates the gearbox 3, which is e.g. a planetary gear, an epicyclic gear, etc. The gearbox drops the rotational speed while increasing the torque. The rotational movement is transmitted from the gearbox along the shaft 6 to the output shaft 8, between which there is a lock. An angular sensor 5 for measuring rotational movement is disposed about the output shaft 8, further comprising a base bearing 18, which in the example is a sliding bearing, a shaft seal 10, and a shaft 9 indicating rotation of the shaft. groove to frame 7.
3 1049973, 104997
Akselin 8 päässä on sovituskappale kiertoliikkeen välittämiseksi venttiilin karalle. Venttiilin karaa ei ole näytetty.At the end of the shaft 8 there is an adapter for transmitting the rotational movement to the valve stem. Valve spindle not shown.
Kuviossa 3 on elektronisesti toimiva kosketukseton eräs antu-rityyppi, joka mittaa kulma-asemaa. Anturiin 5 kuuluu runko-osaan 7 kiinnitettävä kiinteä ensimmäinen osuus 12, joka on sopivimmin levy. Edelleen anturiin kuuluu akseliin 8 kiinnitettävä akselin mukana kiertyvä toinen osuus 11,13,14. Toinen osuus muodostuu hoikista 14 sekä sekä parista anturilevyjä 11 ja 13. Anturilevyt kiinnitetään hoikkiin 14 etäisyyden päähän toisistaan niin, että levy 12 sijaitsee väljästi niiden välissä ilman kosketusta.Figure 3 shows an electronically non-contact sensor type that measures an angular position. The sensor 5 comprises a fixed first portion 12, which is preferably a plate, to be attached to the body part 7. Further, the sensor includes a second shaft-rotating part 11,13,14 which is to be mounted on the shaft 8. The second portion consists of a sleeve 14 as well as a pair of sensor plates 11 and 13. The sensor plates are attached to the sleeve 14 at a distance from each other such that the plate 12 is spaced between them without contact.
Kuvio 4 esittää anturin 5 rakenteen. Anturilevyt 11 ja 13 ovat puolikaslevyjä ja levy 12 on kiekko, jonka pinnalla molemmilla puolen on piirilevyrakenteena muodostettu sähköä johtava kuviojärjestely 16. Piirilevyltä on kolme johdinta ohjausyksikköön 4. Ohjausyksiköltä lähetetään herätteitä anturille 5 ja osuuksien 12 ja 11,13 keskinäisestä kulma-asemasta johtuen anturin viesti vaihtelee. Anturilevy 13 on levyn 12 alapuolella, jolloin kompensoituu akselin 8 mahdollisen pienen pänttäisi iikkeen vaikutus anturin tulokseen. Suurta päittäislii-kettä ei sallita, sillä levy 12 ei ole anturissa kovin väljästi levyjen 11,13 välissä. Liikkumavaraa näiden osien kesken ei sallita kosketukseen asti. Levylle 12 on kiinnitysreiät 19.Figure 4 shows the structure of the sensor 5. The sensor plates 11 and 13 are half plates and the plate 12 is a disc having a surface on each side are formed piirilevyrakenteena the electrically conductive pattern arrangement 16. The circuit board is a three-wire control unit 4. From the control unit is sent to the stimuli to the sensor 5, and due to the portions 12 and 11,13 mutual angular position sensor signal varies. The sensor plate 13 is located below the plate 12, thereby compensating for the effect of any slight pivoting of the shaft 8 on the sensor result. No large dorsal movement is allowed since plate 12 is not very spaced between plates 11,13 in the sensor. No space is allowed between these parts until contact. The plate 12 has fastening holes 19.
Anturin 5 mittausperiaate voi olla muuttuvan kapasitanssin, # induktanssin tai magneettikentän mittausta osuuksien 12 ja 11,13 kiertyessä toistensa suhteen. Mitattava kiertokulma on sopivimmin alle 180°. Anturin lähtöviestinä on kahdesta puolikkaasta saatujen mittaustulosten suhde sopivasti muokattuna (4..20 mA; 1...5 V tai muu käyttökohteeseen sopiva). Jos anturi mittaa induktanssia, on lähtöviesti verrannollinen levyn ; 12 vasemman puolen kuvion induktanssin suhteeseen oikean puo len kuvion induktanssista. Suhde muuttuu levyjen 11,13 kiertyessä levyn 12 suhteen. Tämä periaate on myös kapasitanssiin tai magneettikenttään perustuvassa anturissa.The measurement principle of the transducer 5 may be the measurement of variable capacitance, # inductance or magnetic field with portions 12 and 11,13 rotating relative to each other. The angle of rotation to be measured is preferably less than 180 °. The output of the sensor is the ratio of the measurement results of the two halves, suitably modified (4..20 mA; 1 ... 5 V or other suitable for the application). If the sensor measures inductance, the output is proportional to the board; 12, the left-side inductor pattern with the correct Def len inductance of FIG. The ratio changes as the plates 11,13 rotate relative to the plate 12. This principle is also present in a capacitance or magnetic field sensor.
Jos vartta 9 ei tarvita akselin 8 kiertymisen rajoittamiseen, • niin se voi sijaita osoittimen vartena akselin 8 aivan päässä tai vietynä esim. venttiilin kara-akselille.If arm 9 is not needed to limit rotation of shaft 8, it may be located as a pointer arm at the very end of shaft 8 or mounted e.g.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI964676A FI104997B (en) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Device for controlling the position of an operating device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI964676A FI104997B (en) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Device for controlling the position of an operating device |
FI964676 | 1996-11-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI964676A0 FI964676A0 (en) | 1996-11-22 |
FI964676A FI964676A (en) | 1998-05-23 |
FI104997B true FI104997B (en) | 2000-05-15 |
Family
ID=8547117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI964676A FI104997B (en) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Device for controlling the position of an operating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI104997B (en) |
-
1996
- 1996-11-22 FI FI964676A patent/FI104997B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI964676A (en) | 1998-05-23 |
FI964676A0 (en) | 1996-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7259551B2 (en) | Position sensing for moveable mechanical systems and associated methods and apparatus | |
US6167752B1 (en) | Rotary viscometer with an air bearing | |
US4668911A (en) | Apparatus for making non-contact angular deflection measurements | |
RU2433313C2 (en) | Permutation travel meter for the device for hydraulic control system | |
JP6304929B2 (en) | Sensor device for detecting rotation angle in rotating component of vehicle | |
JP2001141529A (en) | Rotary flowmeter | |
CN201311272Y (en) | Non-contact high-precision angle sensor | |
US20120262162A1 (en) | Bidirectional Magnetic Position Sensor Having Field Rotation | |
GB2486865A (en) | Rotational viscometer | |
ATE402395T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CALIBRATING AN AXIS OF ROTATION | |
CN104422384A (en) | Device and method for detecting rotation state | |
CA1037286A (en) | Adjustable probe holder | |
CN110220538B (en) | Multi-turn rotary encoder | |
US20040011149A1 (en) | Integrated angular and radial position sensor | |
CN110431733A (en) | Improved rotational-linear actuating assembly | |
FI108887B (en) | Operating device | |
FI104997B (en) | Device for controlling the position of an operating device | |
US5375333A (en) | Device for determining rotary angle | |
CN204439204U (en) | A kind of gap adjustment frock of vibration-testing | |
CN112567220B (en) | Actuator system, in particular for a vehicle | |
JP2007040988A (en) | Magnetic field modulating angle measuring device and operating method | |
CA1094191A (en) | Device for measuring axial displacement of rotating machine parts especially for measurement during operation of the plate clearance in a disc refiner | |
JPH0633032U (en) | Vibration meter with integrated probe | |
US6798099B1 (en) | Devices, systems and methods for sensing temperature of a drag cup in a rheometer motor | |
CN105890498B (en) | A kind of adjustable bearing (ball) cover of gap value and application method |