PL42713B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest eleMromagnetycz- ny przyrzad rejestrujacy o budowie opartej na zasadzie maipietostryikcyjnego skrecania. W przy¬ rzadzie zastosowano pierscieniowe rdzenie, na których sa umieszczone toroddalne uzwojenia.Rdzenie sa umieszczone na rurze poddawanej naprezeniu przez skrecenie, która dalej okres¬ la sde „rura skrecajaca sie'*. Na tej rurze jest nasadzona odpowiedmia cewka odbiorcza. Rura jest zamiknieta z obydwu stron przez metalowe dna i oprócz 'tego w osi rury jest umieszczony przewód, Iktóry laczy elektrycznie obydwa dna. W ikazdym dowolnym poosiowym przekro¬ ju calego ukladu jest utworzony w tan sposób wokolo rdzeni pierscieniowych zwój krótko- zwarty. Przez wzbudzenie pierscieniowych rdzeni, wzglednie umieszczonych na nich uzwo¬ jen toroidalnych zostanie w uzwojeniach zain- *) Wlasciciel twórcami w; doich Straka. \\ oswiadczyl, ze wspól- Borivo.i ,Dulbsky, Ol- dukowany prad zmienny, który wywoluje w ru¬ rze storecajacej sie zmienne imagnetycznie ixle cylindryczne.Jesli teraz ta rura zostanie obciazona mo¬ mentem skrecajacym, to zgodnie z zasada ma- gnetostrykcyjnego skrecania sie (zjawdlsko Wie- demana) w cewtkach odbiorczych pojawi sie na skutek indukcji napiecie, które jest proporcjo¬ nalne do danego momentu skrecajacego. Napie¬ cie to w snalnych dotychczas tego rodzaju ma- gnetostrykcyjnych prayrzadach skrecajacych sie, jest tak znikome, ze dla osiagniecia ruchu ryl¬ ca lub nawet iiruchomdenia serwomotoru jest bezwarunkowo niezbedny wzmacniacz lampo¬ wy. Powstaje przez to w rzeczywistosci (niepo¬ zadany zlozony uklad, a poza tym taki wzmac¬ niacz lampowy jest w znacznym stopniu przy¬ czyna zaklócen.Omówione wady sa usuniete w prosty spo* sób za pomoca przyrzadu wedlug wynalazku.Istota wynalazku polega na tym, ze pierscie¬ niowe rdzenie sluza nie tylko do wzbudzaniarury skrecajace] sie lecz równiez jako wzma¬ cniacze magnetyczne. Napiecie zmienne cew¬ ki odbiorcoj, (które jest proporcjonalne do momentu skrecajacego) po wyprostowa¬ niu zostanie doprowadzone do tak zwa¬ nych toroidalnych uzwojen sterujacych, któ- ae równiez tworza wzmacniacz magnetyczny.Do pozostalych uzwojen toroidalnych umiesz¬ czonych równiez na rdzeniach pierscieniowych lest doprowadzone to samo napiecie, którego przebieg ma byc rejestrowany. Powstala róz¬ nica cmiedzy tym doprowadzonym napieciem i napieciem cewki odbiorczej zostanie wzmoc¬ niona magnetycznie i nastepnie doprowadzona do malego serwomotoru, którego sposób dzia¬ lania podany jest ponizej. Moment skrecajacy w rurze skrecajacej sie zostanie uskuteczniony na skutek przylozenia obciazenia do sanek, a sanki zostana przesuniete na skutek dzialania serwomotoru wzdluz poziomej szyny trwale po¬ laczonej z rura skrecajaca sie. Obciazenie wraz z ciezarem sanek wywoluje moment skrecaja¬ cy, którego wielkosc i znak sa wprost propor¬ cjonalne do odleglosci sanek od osi rury skre¬ cajacej sie. Sanki za pomoca serwomotoru sa automatycznie przesuwane w takie polozenie, w którym napiecie w cewce odbiorczej (które jest piroporcjonalne do momentu skrecajacego) jest równe zewnetrznemu napieciu, które jest przeznaczone do rejestrowania. Polozenie sa¬ nek przedlstawia w)tedy miare tego jnapiecia. Na sankach jest umieszczony wlasciwy rylec, kto-, ry posuwa sie po odwiijajacej sie tasmie pa¬ pieru. Poniewaz drgania szyny praktycznie po¬ mija sie (dirgania sa proporcjonalne do znie¬ ksztalcen stosunkowo grubosciennej rury skre¬ cajacej sie) droge ryflca mozn& uwazac za li¬ nie prosta, tak ze wykonanie ukladu urzadze¬ nia rejestrujacego nie przedstawia trudnosci.Dla osiagniecia wyzej wymienionego dzialania technicznego uzywa sie wedlug wynalazku naj¬ mniej cztery rdzenie pierscieniowe z przynalez¬ nymi uzwojeniami tarodidalnymi jako wzmac¬ niaczami magnetycznymi, przy czym miedzy transformatorem zasilajacym i dwoma uzwoje¬ niami toroitialnymi jest wlaczany serwcimotor.Naped sanek moze byc przy tym uskuteczniony praez ]^ymocowance ich ójo tej samej liny, która jeslt owinieta wokolo ksiazka napedowego seanvomotoru.Na rysunku jest uwMocznciony przyklad wy¬ konania wedlug wynalazku oraz jego uklad po¬ laczen elektrycznych.Fig. 1 uwkJJacznia przekrój wzdluz osi przez caly aiklad magnetostrykcyjnego czujndka i jed¬ noczesnie przekrój szyny i sanek wedlug linii I — I na fig. 2, fig. 2 — czesciowy widok czuj¬ nika, czesci szyny i sanek w kierunku strzalki II na fig. 1, a fig. 3 — ogólny widok przyrzadu.Caly uklad czujnika magnetosfrykcyjnego jest przymocowany do plyty podstawowej 8, na któ¬ rej umieszczony jest równiez serwomotor. W rozszeirzcmej czesci rury skrecajacej sie 8b sa umieszczone cztery pierscieniowe rdzenie 11, 12, 13 i 14. Na kazdym z tych rdzeni znajduje sie piec zupelnie niezaleznych uzwojen 21,'. 31, 41, 51, 61 wzglednie 22, 32, 42, 52, 62, wzglednie 23, 33, 43, 53, 63, wzglednie 24,34,44,54, 64 co jest uwdidoczndicoe na fig. 4. Na zwezona czesc rury skrecajacej sie 86 jest nasadzona cewka odbior¬ cza 10, która jest zakryta za pomoca plaszcza przytwierdzonego do dna 82. Pizeciwlegle dno &0 jeslt na stale polaczone z plyta podstawowa £. Miedzy dwoma dnami 80 i 82 jest umieszczo¬ ny przewodnik 81 w ksztalcie preta którego spo¬ sób dzialania zostal juz opisany na wstepie. Na zewnetrznym dnie 82, jest przymocowana za pomoca czopu 83 pozioma szyna 84, na której sa umieszczone przesuwnie sanki 90. Sanki 90 sa ulozone na szynie 84 za pomoca trzech kraz¬ ków 91, które obracaja sie swobodnie na sta¬ lym czopie 92. Po jednej stronie sanek 90 sa przymocowane o^lpcroednie ciezarki 93, pod- -czas gdy na drugiej stronie znajduje sie rylec 95 umieszczony na ramieniu 94. Ruch sanek 90 powoduje przesuwanie sie rylca 95 i rejestro¬ wanie na tasmie, która jest przesuwana za po¬ moca walca rejestrujacego 98.Ruch sanek 90 nastepuje za pomoca serwo¬ motoru 71 i liny 6, która jest przymocowana do sanek 90 za pomoca sruby *96, -przy czym Mna przechodtei ponad krazkami 72 unueszczonymi na koncach szyny oraz jest kilka razy owinie¬ ta wokolo polaczonego z serwomotorem 71 krazka napedowego 7.Calkowity uklad polaczen jest uwkk»ezn;iony na fig. 4. Toroidftlne rdeenie 11, 12, 13 i 14 sa zaopatrzone w toroidalne -uzwojenia wzbudza¬ jace 21, 22,23,24, * które sa polaczone szerego¬ wo z wtórnymi uzwojeniami glównymi 102 transformatora zasilajacego 101, którego uzwo¬ jenia pierwotne* 101¦•sa-dolaczone do zródla pra¬ du zmiennego. -Pozostale uzwojenia toroddalne 3i, 32, 3S, 34 sa polaczone jak nastepuje: Obydwa koftee-uzwojenóa 31 i 32 jak rów¬ niez konce uzwojen 33 i 34 sa polaczoneinóedzy soba, a obydwa poczatki uzwojen 32 i 33*6a-4ak- ze polaczone razem ze selba. Poczatki uzwojen 31 i 34 sa przylaczone dorpcostownika w ukla¬ dzie mostkowym 2fl5, który jest ^aasilany, z - 2 -uzwojenia 104 transformatora 100. Toroidalne uzwojenia sterujace 41, 42, 43, 44, sa; polaczo¬ ne -miedzy soba, a poczatek uzwojenia 42 jest przylaczony z koncem uzwojenia 43. Koniec uzwojenia <-44 jest -przylaczony do przesuwnego zestyku 210 potencjometru 200.Poczatek uzwojenia feoo^daknego 41 jest po¬ laczony z koncem cewki odbiorczej 10, któ¬ rej -deugititoattiec g«st *przylaczony ; do punftetu ^x^eego fni^dzy soba uzwojenia itoowdJdaline €2 i 63. Uawojenia tctfaidlalne 62 i 63 sa polaczo¬ ne 4szei£g©wo z podobnymi uzwojeniami fcoro- -idaJnyinli 61 i 64 sasiednich pierscieniowych rdfceni 11 i 14 i sluza do w^worzenda inapieoia polaryzujacego w dbwodzie cewki odbiorczej 10.Poczatek uzwojandia <-torótiidaLnego 61 wzgledmie •koniec) uzwojenia4otoidailnei^{M$a przylaczone poprzez jednopolówikowy prostownik 230 wzgled¬ nie 220 do obydwóch koncy potencjometru 200.Napiecie, które ma byc -mierzone ewentual¬ nie rejestrowane od czasado czasujest dopro¬ wadzane do zacisków 300 i stad jest odprowa- ..dzone do czterech polaczonych szeregowo uzwo¬ jen 51, 52, 53 i-54. Te uzwojenia tocoidalne sa -polaczone w jnastejppjacy sposób: konce uzwo¬ jen 51 i 52 #ak równiez poczatki uzwojen 53 ir*M sapolaczone tmepzy soba» podczas gdy po¬ etek uawojema 52 jest przylaczany do ikonca uzwojenia 53.Opisany uklad poiaceen-dziala jak nastepuje: Na skutek pojawienia sie wzbudzajacego pra¬ du zmiennego we -wtócnym uzwojeniu 102 transformatora 100, zadrtdukuje sie za pomoca toroidalnych uzwojen wzbudzajacych 21, 22, 23 i 24 prajd zmienny w rurze skrecajacej sie 85, a poniewaz jak juz wyjasniono na wstepie -- rura skrecajaca sie 86 razem zobydwoma dna¬ mi 80 i 82 i przewodniiikiem 81 tworzy zwój Jtrótko zwarty otaczajacy wszystkie pierscienio¬ we rdzenie 11, 12, 13 i 14, to powstaje przez to w run?ze skrecajacej sie 86 zmienne cyiLindrycz- . ne pole magnetyczne. Przy skrecaniu rutry 86 ;rzez okreslonej wielitaosci moment skrecajacy, pole magnetyczne jest w itaiki sposób znieksztal¬ cone, ze otrzymuje sde ta&ze skladowa wzdluz¬ na, która jest proporcjonalna do momentu skre¬ cajacego oraz napiecie, które indukuje sie w cewce odbiorczej 10, które jest v/prost propor¬ cjonalne do momentu sferecania.Cewka odbiorcza 10 jest wlaczona w obwód d^kiymanatora, który jest utworzony przez po¬ tencjometr200, obydwa prostowniki 220 i 230 il wszystkie uzwojeniia itorocdalne 61, 62, 63 i 64.Te uzwojenia doprowadzaja do obwodu prado¬ wego takie napiecie popularyzujace, które"jest niezbedne do przesuniecia punktu ::^mcy^' dw -kiW!iBUi*ich^ ^ch^aiBteiryBtjflki.- Za ipomoca uzwojen toiwMritflnyoh $1, ¦'32, 33 i 34 zasilonych ze zródla fcradu stalegd^litfrzo4- stanie takze otworzone w piei^lettiowjfclr rdze¬ niach 11, 12, 13 i 14 pole magnetyiBane^pr^du stalego. Jezeli do zacisków '360 ^jstende^^^opro- wadzone okreslone napiecie, wówczas 'przez uzwojenia toroidalne 51, $2, 53 i 54 ^aaplynie prad staly proporcjonalny do -tego napiecia.W chwila gdy -w tokladesie uzwojen toroidatnych 51 do 54 na skutek przeplywu pradu *vizc£stsrpi*- le magnetyczne pradu ~*stalego-w rdzttiiaeh *T1 i 12 to w przeciwienstwie* do lego^wTrda&maph 13 i 14 maleje ono. Przez to opowiesci induk¬ cyjne uzwojen toroidalnych 21 do 24 w ten spo¬ sób zmieniaja sie, ze opowittfci -JncNikcyjne uzwojen 21 i 22 zostana ^mnh*jszo«e^*frtx!czas V,dy opomnosci indukcyjne uzwojen "23 i^4^»y- stana zwiekszone. Zmiany ^posttosoi ^rawijen toroldialnych 21 i £4 wywoluja ^prad*ttntenny miedzy punktem wezlowymi V)ftD5 i ^s**fcQriem uzwojenia wtórnego 102, *Móiry^p?w&piy*fa**&cez uzwojenie sterujace710 tserwombtoru^lTl,^rtÓTe- go drugie uzwojende stenttface'-jestvstMe**«£ila- jie z nastepnego wtórnego utwajenja^03*itea**s- Jormatom 100.Ten prad zmienny uruchamia serwomotof71. który rozpoczyna przesuwac sanki wzdluz szyn 84. Pnzyjmuje sde, -ze ciezar sanek: 90 wraz z obciazonifem 93 równy jest P (patrz "Sig."3).Moment skrecajacy równa sie P, a, przy czym odleglosc a zmcenda sie wraz z przesuwaniem sanek -80. Przesuwanie sanek zachodzi tak ^Hu¬ go dopóki moanent skrecajacy oiie wywola w cewce odbiorczej 10 takiego napiecia, ze prad cewici odlbiorczej 10 wyprostowany w dystary- minatorze i doprowadzony do uzwojen toroldal- , nych Al do 44 nce zwiefeszy energii potencjonal- *nej pola magnetycznego pradu stalego w rdze¬ niach pietfscteiifewych 11 do 14. Przez,ponow¬ ne wytworzenie aówncwagi przestaje 'istno^c omówione pole magnetyczne ' pradu stalego a takze prad w uzwóóeniu 710 serwomotoru71, na skutek 'czego ruch jego zostanie zatrzymany.Za pomoca uzwojen tw*oidaln$*h til. i 42 zmniejsza bowiem prad zx&wki ^odhwnraej^IO, pole magnetyczne pradu * sto^otwrcdmtEmuch pierscieniowych 11 i 12. W przecmitotefrWBiev*io t*go, ten sam prad z cewki ioo^arwejf3ia p»e- plywajacy przez UBwoj«aiia ^miMmei 4& %wA4 podwyzsza w pozostalych r/i***^hitffit*(fc\fMQ -3 —wych 13 i 14 odpowiednie pole magnetyczne pradu stalego.Polozenie sanek 90, które jest podane przez odleglosc a i odpowiedni do tej odleglosci mo¬ ment skrecajacy, jest miara doprowadzonego do zacisków 300 przyrzadu napiecia pradu stalego.Dzialanie napiecia cewki odbiorczej 10 zosta¬ nie nastepnie jeszcze wzmocnione, poniewaz zmienia sie równiez napiecie polaryzujace in¬ dukowane w uzwojeniach toroMalnych 61 do 64 a mianowicie proporcjonalnie do pola magne¬ tycznego pradu stalego w rdzeniach pierscienio¬ wych 11 do 14. Powstaje przez to wlasciwa energia potencjalna napiecia takze w ze¬ wnetrznym obwodzie dyskryminacyjnym, która dziala jak sprzezenie zwrotne na mierzone na- , piecie wzglednie na napiecie cewki odbiorczej 10.Przez przesuwanie srodkowego zestyku 210 potoicjometru 200 ustawia sie spoczynkowe po- . lozenie sanek 90 na szynie 84, co umozliwia ze¬ rowanie calego przynzadu.Opisany uklad uzywa sie do pomiaru napie¬ cia doprowadzonego dio zacisków 300, przy czym wywolane za pomoca serwomotoru 11 przesu¬ niecie sanek 90, spowoduje przejscie calego urza- . dzenia w stan spoczynku. Jest mozliwe wedlug . wynalazku, uzyskanie itego stanu spoczynko¬ wego takze na drodze mechanicznej a mianowi¬ cie przez to, ze rura skrecajaca sie 86 zostanie obciazona zewnetrznym momentem skrecaja¬ cym, który na przyklad jest wywolany przez sile Q przylozona w odleglosci b od srodka szy¬ ny 84 (patrz. fig. 3). Ten zewnetrzny moment skrecajacy zostanie nastepnie automatycznie odciazony przez calkowity ciezar sanek 90 i ich odleglosc a od srodka szyny 84. Odleglosc a fest miara dila sily zewnetrznej Q. Sila Q moze byc odprowadzona za pomoca mechanizmu wago¬ wego, membrany podatnej na cisnienie lu/b tym podobnych urzadzen. Duza zaleta tego ukladu jest to, ze odchylenie szyny 84 a przez to i zmiana polozenia punktu zaczepienia 840 sily Q jest irmjnimalna, poniewaz takze przy stosun¬ kowo duzym dociazeniu szyna wychyla sie tyl¬ ko z nieznaczna wielkoscia i to tylko w zakre¬ sie sprezystych znieksztalcen rury skrecajacej 86.W przypadku, gdy ze wzgledu na rodzaj i spo¬ sób obciazenia silami zewnetrznymi mechanizm Ferwomotoru wykazuje sklonnosci do wykony¬ wania drgan, moze byc zastosowane tlumie¬ nie tych drgan przez uzycie zwykle stosowa¬ nych srodków do tlumienia, jak na przyklad •.La pomoca pradnicy wlaczonej w srodkowa ga¬ laz dyskryminatora lub bocznikujacego obwodu ) pradowego. j Wynalazek nie jest ograniczony opisanym ukladem wykonania. Wszystkie uzwojenia to- ! róidalne moga byc polaczone w ramach tego S wynalazku takze w inny sposób, na przyklad ; uzywany we wzmacniaczach magnetycznych.Przyrzad wedlug wynalazku jest nadzwyczaj prosty a pewny w ruchu, poniewaz nie zawiera . elementów i zestyków miedzy którymi zacho¬ dzi tarcie. Przyrzad moze byc uzyty nie tylko jako bezposredni przyrzad rejestrujacy wiel¬ kosci elektryczne, lecz takze do zapisywania wszystkich wielkosci bedacych objawem dziala¬ nia sily, jak na przyklad ciezaru, cisnienia, po- iozenia itp. Przyrzad moze byc równiez uzyty bez wiekszych trudnosci jako element regulu¬ jacy. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia pa centowe 1. Elektromagnetyczny magnetostrykcyjny przy¬ rzad rejestrujacy, w którym rdzenie piers¬ cieniowe z torcidakiie nawinietymi uzwo¬ jeniami sa ulozone w rurze skrecajacej sie, na która jest nalozona cewka odbiorcza, przy czym rura skrecajaca sie tworzy lacz¬ nie z obydwoma dnami metalowymi i prze¬ wodnikiem umieszczonym w jej osi w kaz¬ dym dowolnym przekroju podluznym zwój krótkozwarty, znamienny tym, ze zawiera najmniej cztery rdzenie pierscieniowe (11 do 14), które sa zaopatrzone w uzwojenia toroidalne (21 do 24), polaczone jako wzmac- «, niacz magnetyczny, przy czym miedzy punk¬ tem laczacym dwa z tych uzwojen toroidal- " nych (22, 23) i srodek uzwojenia wtórne¬ go (102) transifiormatora (100) jest wlaczany ¦serwomotor {71), który oddzdalywujje na wielkosc momentu skrecajacego obciazaja¬ cego rure sikirecarjaca sie.

2. Elektromagnetyczny przyrzad rejestrujacy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawie¬ ra sanki (90) za pomoca których nastepuje obciazenie rury skrecajacej sie (86), któ¬ re przesuwaja sie wzdluz szyny zlaczonej trwale z czolowa sciana rury (86), przy czym przesuniecie sanek (90) dokonuje sie za pomoca serwomotoru (71).

3. Elektromagnetyczny przyrzad rejestrujacy wedlug zastrz. i i 2, znamienny tym, ze sanki (90) posiadaja rylec (95), który poru¬ sza sie ponad walcem rejestrujacym (98), którego os obrotu jest równolegla do szy¬ ny (84), -44. Elektromagnetyczny przyrzad rejestrujacy za pomoca tej liny dokonuje sie przesuwu wedlug zaiste. 1 i 2, znamiiemny tym, ze za- sanek (90). wiera line (6) przymocowana do sanek(90), v która z jednej strony przechodzi * pomad tfyzkumny a zkusebni letecky u s t a v krazkami (72) umieszczonymi na koncach szyny, a z clnugaej strony jest kilka raizy owinieta wokolo polaczonego z serwomoto- lem (71) krazka natpedowego (7), przy czym rzecznik patentowy Zastepca: mgr Józef Kaminski,Do opisu patentowego nr 42713 Zoa 1689. RSW „Prasa", Kielce A •£ PL