RU2464528C1 - Differential mutually inductive displacement sensor - Google Patents

Differential mutually inductive displacement sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2464528C1
RU2464528C1 RU2011119815/28A RU2011119815A RU2464528C1 RU 2464528 C1 RU2464528 C1 RU 2464528C1 RU 2011119815/28 A RU2011119815/28 A RU 2011119815/28A RU 2011119815 A RU2011119815 A RU 2011119815A RU 2464528 C1 RU2464528 C1 RU 2464528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
housing
contact element
sensor
stock
Prior art date
Application number
RU2011119815/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Владимировна Выборнова (RU)
Ольга Владимировна Выборнова
Николай Викторович Никулин (RU)
Николай Викторович Никулин
Владимир Михайлович Тарасов (RU)
Владимир Михайлович Тарасов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений"
Priority to RU2011119815/28A priority Critical patent/RU2464528C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2464528C1 publication Critical patent/RU2464528C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: sensor includes housing (1) with ferromagnetic screen (9) and cover plates (11, 12) one of which (11) serves as limit stop of stock (10) spring-loaded with spring (7) and designed for communication to the object. Ferromagnetic armature (3) is fixed on the stock. In the housing there coaxially located are two differentially connected inductance coils (2 and 4) and power winding (5). Spring (7) is located on housing (1) and has shell (6) for protection of spring with a tip and contact element (8). Contact element is made in the form of a ball with possibility of rotation. Location of spring on the sensor housing provides the reduction of its dimensions. Available shell for protection of spring with the tip and contact element made in the form of a ball with possibility of rotation provides longitudinal measurements at transverse movements of measuring object and protects the spring against twisting and stock against sticking, thus improving the operating reliability.
EFFECT: improving reliability and reducing the dimensions of the device.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например для контроля тепловых перемещений оборудования и трубопроводов на АЭС.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to control linear movements, for example, to control the thermal movements of equipment and pipelines at nuclear power plants.

Известны датчики линейных перемещений различных типов, в том числе и дифференциально-трансформаторные датчики цилиндрической формы [1], состоящие из корпуса, внутри которого на каркасе расположены две рядовые распределенные обмотки - первичная питающая и вторичная измерительная, состоящая из двух встречно включенных секций, разделенных перегородкой. Внутри обмоток перемещается подвижный якорь из ферромагнитного материала, закрепленный на штоке, контактирующем с объектом измерений.Linear displacement sensors of various types are known, including differential-transformer cylindrical sensors [1], consisting of a housing, inside of which two ordinary distributed windings are located on the frame - the primary and secondary measuring windings, consisting of two counter-connected sections separated by a partition . Inside the windings, a movable armature of ferromagnetic material moves, mounted on a rod in contact with the measurement object.

К недостаткам таких датчиков относятся сравнительно большие габариты и масса, которые определяются в основном диапазоном измеряемых перемещений, а также элементами, соединяющими датчик с объектом измерений. Для обеспечения линейности выходной характеристики датчика длина обмоток должна быть, как правило, в 2,5 раза больше величины диапазона измерения. Кроме того, при оснащении датчика возвратной пружиной, расположенной в корпусе датчика, длина корпуса датчика увеличивается на длину пружины.The disadvantages of such sensors include relatively large dimensions and mass, which are determined mainly by the range of measured movements, as well as by elements connecting the sensor to the measurement object. To ensure the linearity of the output characteristic of the sensor, the length of the windings should, as a rule, be 2.5 times the size of the measuring range. In addition, when the sensor is equipped with a return spring located in the sensor housing, the length of the sensor housing increases by the length of the spring.

Наиболее актуально это является для датчиков, предназначенных для измерения перемещений свыше 100 мм.This is most relevant for sensors designed to measure displacements over 100 mm.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является дифференциальный индуктивный датчик перемещений [2].The closest in technical essence to the proposed device is a differential inductive displacement sensor [2].

Датчик содержит размещенные соосно две катушки индуктивности, включенные дифференциально, и подпружиненный пружиной шток, на котором закреплен ферромагнитный якорь. При перемещении штока вместе с ним перемещается и якорь, при этом изменяются с противоположным знаком индуктивности обеих катушек.The sensor contains two coils of inductance placed coaxially, included differentially, and a spring-loaded rod, on which a ferromagnetic armature is fixed. When moving the rod, the armature moves with it, while changing the opposite sign of the inductance of both coils.

Недостатком датчика является низкая надежность, обусловленная невозможностью измерения продольных перемещений при поперечных перемещениях контролируемого объекта и большие габариты за счет расположения пружины в корпусе датчика.The disadvantage of the sensor is its low reliability, due to the impossibility of measuring longitudinal displacements during transverse movements of the controlled object and the large dimensions due to the location of the spring in the sensor body.

Целью изобретения является повышение надежности, уменьшение габаритов.The aim of the invention is to increase reliability, reducing size.

Поставленная цель достигается тем, в дифференциальном взаимоиндуктивном датчике перемещений, содержащем корпус с ферромагнитным экраном и крышками, одна из которых служит ограничителем перемещения подпружиненного пружиной штока, предназначенного для связи с объектом измерений, закрепленный на штоке ферромагнитный якорь, расположенные в корпусе соосно две соединенные дифференциально катушки индуктивности, согласно изобретению в него введена дополнительно обмотка питания, а пружина расположена на корпусе и имеет стакан для защиты пружины с наконечником и контактным элементом, выполненным в виде шарика с возможностью вращения.This goal is achieved by the fact that in a differential mutually inductive displacement transducer containing a housing with a ferromagnetic screen and covers, one of which serves as a limiter for the movement of a spring-loaded rod intended for communication with the measurement object, a ferromagnetic armature mounted on the rod, two differential coils connected coaxially in the housing inductance, according to the invention, an additional power winding is introduced into it, and the spring is located on the housing and has a glass for protection dinner with a tip and a contact element in the form of a ball rotatably.

На фиг.1 показана конструкция датчика.Figure 1 shows the design of the sensor.

Дифференциальный взаимоиндуктивный датчик перемещений содержит корпус (1) с ферромагнитным экраном (9) и крышками (11, 12), одна из которых (11) служит ограничителем перемещения подпружиненного пружиной (7) штока (10), предназначенного для связи с объектом измерений, закрепленный на штоке (10) ферромагнитный якорь (3), расположенные в корпусе соосно две соединенные дифференциально катушки индуктивности (2 и 4), обмотку питания (5), пружину (7), расположенную на корпусе (1), предназначенную для возврата штока (10) в исходное положение, стакан (6) для защиты пружины (7) с наконечником и контактным элементом (8), выполненным в виде шарика с возможностью вращения.The differential mutually inductive displacement sensor contains a housing (1) with a ferromagnetic screen (9) and covers (11, 12), one of which (11) serves as a limiter for the movement of the spring-loaded spring (7) of the rod (10), intended for communication with the measurement object, fixed on the rod (10), a ferromagnetic armature (3) located in the body coaxially with two differentially connected inductors (2 and 4), a power winding (5), a spring (7) located on the body (1), designed to return the rod (10 ) to its original position, a glass (6) to protect the ins (7) with the tip and the contact member (8) formed as a ball rotatably.

Диференциальный взаимоиндуктивный датчик перемещений работает следующим образом. Контролируемое линейное перемещение объекта измерений воспринимает подпружиненный пружиной (7) шток (10) датчика. Перемещение штока (10), а вместе с ним ферромагнитного якоря (3) относительно измерительных обмоток (2 и 4) при подаче на обмотку питания (5) напряжения приводит к появлению модуляции ЭДС в 2-х измерительных обмотках (2 и 4), которые соединены между собой по схеме, представленной на фиг.2. Величина модуляции ЭДС зависит от положения ферромагнитного якоря (3).A differential mutually inductive displacement sensor operates as follows. A controlled linear movement of the measurement object is perceived by the sensor rod (10) spring-loaded with a spring (7). The movement of the rod (10), and with it the ferromagnetic armature (3) relative to the measuring windings (2 and 4) when voltage is applied to the power winding (5) leads to the appearance of EMF modulation in 2 measuring windings (2 and 4), which interconnected according to the scheme shown in figure 2. The magnitude of the EMF modulation depends on the position of the ferromagnetic armature (3).

Полученный таким образом электрический сигнал через герметичные клеммные колодки и кабельную линию поступает на вход вторичного преобразователя для преобразования в цифровой выходной код. Пружина (7), предназначенная для возврата штока (10) датчика в исходное положение, расположена снаружи корпуса (1) датчика и внутри стакана (6) для защиты пружины с наконечником и контактным элементом, выполненным в виде шарика (8), имеющим возможность вращения.The electrical signal obtained in this way, through the sealed terminal blocks and the cable line, is fed to the input of the secondary converter for conversion into a digital output code. A spring (7), designed to return the rod (10) of the sensor to its original position, is located outside the sensor housing (1) and inside the cup (6) to protect the spring with a tip and a contact element made in the form of a ball (8), which can be rotated .

Расположение пружины на корпусе датчика обеспечивает уменьшение его габаритов. Наличие стакана для защиты пружины с наконечником и контактным элементом, выполненным в виде шарика с возможностью вращения, обеспечивает продольные измерения при поперечных перемещениях объекта измерений и предохраняет пружину от скручивания, а шток от заклинивания, повышая при этом надежность работы.The location of the spring on the housing of the sensor reduces its size. The presence of a cup for spring protection with a tip and a contact element made in the form of a ball with the possibility of rotation provides longitudinal measurements during transverse movements of the measurement object and protects the spring from twisting, and the stem from jamming, while increasing reliability.

Источники информацииInformation sources

1. Л.Х.Шидлович. Дифференциальные трансформаторы и их применение. Энергия, 1966.1. L.Kh.Shidlovich. Differential transformers and their application. Energy, 1966.

2. Патент на изобретение РФ №1298514. Дифференциальный индуктивный датчик перемещений. В.Н.Величко, С.В.Синельников, зарегистрировано 24.06.85.2. Patent for the invention of the Russian Federation No. 1298514. Differential inductive displacement sensor. V.N. Velichko, S.V. Sinelnikov, registered on June 24, 85.

Claims (1)

Дифференциальный взаимоиндуктивный датчик перемещений, содержащий корпус с ферромагнитным экраном и крышками, одна из которых служит ограничителем перемещения подпружиненного пружиной штока, предназначенного для связи с объектом измерений, закрепленный на штоке ферромагнитный якорь, расположенные в корпусе соосно две соединенные дифференциально катушки индуктивности, отличающийся тем, что он дополнительно содержит обмотку питания, а пружина расположена на корпусе и имеет стакан для защиты пружины с наконечником и контактным элементом, выполненным в виде шарика с возможностью вращения. A differential mutually inductive displacement sensor, comprising a housing with a ferromagnetic screen and covers, one of which serves as a limiter for the movement of a spring-loaded rod intended for communication with the measurement object, a ferromagnetic armature mounted on the rod, coaxially located two differentially connected inductance coils, characterized in that it additionally contains a power winding, and the spring is located on the housing and has a glass to protect the spring with a tip and contact element It is made in the form of a ball rotatably.
RU2011119815/28A 2011-05-17 2011-05-17 Differential mutually inductive displacement sensor RU2464528C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011119815/28A RU2464528C1 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Differential mutually inductive displacement sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011119815/28A RU2464528C1 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Differential mutually inductive displacement sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2464528C1 true RU2464528C1 (en) 2012-10-20

Family

ID=47145483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011119815/28A RU2464528C1 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Differential mutually inductive displacement sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2464528C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU606095A1 (en) * 1976-09-27 1978-05-05 Anikin Sergej A Displacement measuring device
DE2931381C2 (en) * 1978-08-05 1984-09-20 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Deflection or stroke sensor
SU1298514A1 (en) * 1985-06-24 1987-03-23 Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин Differential inductive displacement transducer
RU2037769C1 (en) * 1991-04-26 1995-06-19 Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций Transducer of linear movements
JP2008170391A (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Toyota Motor Corp Displacement detecting device
RU2375674C2 (en) * 2008-02-12 2009-12-10 Закрытое акционерное общество "Диапром" Linear displacement transducer
US20100117630A1 (en) * 2007-01-15 2010-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Displacement sensing device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU606095A1 (en) * 1976-09-27 1978-05-05 Anikin Sergej A Displacement measuring device
DE2931381C2 (en) * 1978-08-05 1984-09-20 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Deflection or stroke sensor
SU1298514A1 (en) * 1985-06-24 1987-03-23 Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин Differential inductive displacement transducer
RU2037769C1 (en) * 1991-04-26 1995-06-19 Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций Transducer of linear movements
JP2008170391A (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Toyota Motor Corp Displacement detecting device
US20100117630A1 (en) * 2007-01-15 2010-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Displacement sensing device
RU2375674C2 (en) * 2008-02-12 2009-12-10 Закрытое акционерное общество "Диапром" Linear displacement transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB0501803D0 (en) Position encoder
JPH04266633A (en) Sensor for measuring relative speed and relative position between buffering cylinder and buffering piston moved within said buffering cylinder
MX2011011472A (en) Sensor for inductive measure of fluid level.
US6803758B1 (en) Non-contact magnetically variable differential transformer
WO2009053752A3 (en) Detector
MX348633B (en) Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor.
RU2464528C1 (en) Differential mutually inductive displacement sensor
WO2008087880A1 (en) Displacement sensor
CN205175336U (en) Radioresistance LVDT sensor
CN101846488A (en) Precise displacement sensor
CN102360891B (en) Multi-transformation ratio current transformer
WO1991009277A3 (en) Position sensor
CN203024724U (en) Displacement detector
RU132268U1 (en) TRANSFORMER PROTECTION DEVICE
CN201000810Y (en) Flexible current mutual inductor
CN205582696U (en) But measure temperature's differential transformer
CN104677255A (en) Displacement sensor used for field reading
CN203518936U (en) Reading head of displacement sensor
CN208720982U (en) A kind of contactless limit displacement sensor
CN205564520U (en) Microampere level current transformer
CN205104315U (en) A high accuracy induction type potentiometre for logging instrument in pit
WO2009124683A8 (en) Position recognition device for a transmission or a braking mechanism, and transmission and braking mechanism comprising such a device
CN106653340B (en) Current sensor on column
KR101234058B1 (en) Self powered mouse
FR2910636B1 (en) INDUCTIVE CURRENT MEASURING SENSOR