RU2642148C1 - Измеритель перемещений - Google Patents
Измеритель перемещений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642148C1 RU2642148C1 RU2016138892A RU2016138892A RU2642148C1 RU 2642148 C1 RU2642148 C1 RU 2642148C1 RU 2016138892 A RU2016138892 A RU 2016138892A RU 2016138892 A RU2016138892 A RU 2016138892A RU 2642148 C1 RU2642148 C1 RU 2642148C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- pass filter
- output
- eddy current
- indicator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения движущихся металлических частей роторных машин в энергетике, турбонасосных агрегатов в нефтегазовой промышленности и других областях. Измеритель перемещений содержит вихретоковый датчик, обмотка которого подключена через соединительный кабель к выходу высокочастотного генератора, входному конденсатору и высокочастотному фильтру, выход которого через выпрямитель, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к индикатору. Согласно изобретению в измеритель перемещений введен канал измерения температуры, содержащий источник постоянного тока, дополнительный низкочастотный фильтр, дополнительный усилитель и дополнительный индикатор, выход источника постоянного тока подключен через дополнительный низкочастотный фильтр и соединительный кабель к обмотке вихретокового датчика, кроме того, выход источника тока подключен к входу дополнительного усилителя, выход которого подключен к дополнительному индикатору. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства путем измерения температуры в рабочем зазоре вихретокового датчика. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения движущихся металлических частей роторных машин в энергетике, турбонасосных агрегатов в нефтегазовой промышленности и других областях.
Известен измеритель перемещений, содержащий датчик с элементом Холла, выход которого через усилитель подключен к индикатору, постоянный магнит, магнитное поле которого связано с элементом Холла через контролируемый объект (см. Маргелов А. «Датчики положения на эффекте Холла», журнал «Электронные компоненты», №8, 2004, стр. 63, 64). Изменение положения контролируемого объекта относительно элемента Холла приводит к изменению величины магнитного поля у элемента Холла, что индицируется индикатором.
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности измерителя и наличие постоянного магнита, который заметно усложняет конструкцию измерителя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является измеритель перемещений, содержащий вихретоковый датчик, генератор переменного напряжения, к выходу которого через соединительный кабель подключен колебательный контур, в качестве индуктивности которого используется вихретоковый датчик, последовательно соединенные детектор, подключенный к колебательному контуру, и индикатор (см. патент РФ №2189585, кл. G01N 27/90, 2000 г.). Рабочая частота генератора настроена на резонансную частоту колебательного контура, образованного параллельным включением катушки индуктивности вихретокового датчика и входного конденсатора. Приближение металлического объекта к обмотке вихретокового датчика приводит к расстройке и увеличению потерь в колебательном контуре и, как следствие, уменьшению переменного напряжения на нем.
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности измерителя.
Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем измерения температуры в рабочем зазоре вихретокового датчика.
Ожидаемый технический эффект достигается тем, что в измеритель перемещений, содержащий вихретоковый датчик, обмотка которого подключена через соединительный кабель к выходу высокочастотного генератора, входному конденсатору и высокочастотному фильтру, выход которого через выпрямитель, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к индикатору, введен канал измерения температуры, содержащий источник постоянного тока, дополнительный низкочастотный фильтр, дополнительный усилитель и дополнительный индикатор, выход источника постоянного тока подключен через дополнительный низкочастотный фильтр и соединительный кабель к обмотке вихретокового датчика, кроме того, выход источника тока подключен к входу дополнительного усилителя, выход которого подключен к дополнительному индикатору.
Функциональная схема предлагаемого устройства приведена на Фиг. 1.
Измеритель перемещений содержит вихретоковый датчик 1, обмотка которого подключена через соединительный кабель 2 к выходу высокочастотного генератора 3, входному конденсатору 4 и высокочастотному фильтру 5, выход которого через выпрямитель 6, низкочастотный фильтр 7 и усилитель 8 подключен к индикатору 9.
Измеритель перемещений содержит также канал измерения температуры 10, включающий в себя источник постоянного тока 11, дополнительный низкочастотный фильтр 12, дополнительный усилитель 13 и дополнительный индикатор 14. Выход источника постоянного тока 11 подключен через дополнительный низкочастотный фильтр 12 и соединительный кабель 2 к обмотке вихретокового датчика 1. Кроме того, выход источника тока 11 подключен к входу дополнительного усилителя 13, выход которого подключен к дополнительному индикатору 14.
Чувствительная зона вихретокового датчика 1 расположена у контролируемого металлического объекта 15 на расстоянии h.
Устройство работает следующим образом.
При подаче питания на измеритель перемещения высокочастотный генератор 3 возбуждается на резонансной частоте колебательного контура, образованного индуктивностью обмотки датчика 1 и емкостью параллельно включенным входным конденсатором 4, и на обмотке вихретокового датчика 1 возникает переменное напряжение Uh с частотой около 1 МГц. Амплитуда высокочастотного напряжения на обмотке датчика 1 зависит от расстояния h до контролируемого объекта 15. Высокочастотный сигнал с обмотки датчика 1 после фильтрации высокочастотным фильтром 5, выпрямления выпрямителем 6 и сглаживания низкочастотным фильтром 7 усиливается усилителем 8 и поступает на индикатор 9. Изменение (уменьшение) расстояния h между контролируемым объектом 15 и чувствительной зоной датчика 1 приводит к изменению (увеличению) демпфирования обмотки датчика 1 и пропорциональному изменению (уменьшению) амплитуды колебаний на входе высокочастотного фильтра 5 и выпрямителя 6 и, соответственно, показаний индикатора 9.
Кроме того, при подаче питания на измеритель перемещения включается источник постоянного тока 11, ток Jo которого протекает по дополнительному низкочастотному фильтру 12, по соединительному кабелю 2 и по обмотке вихретокового датчика 1 и создает постоянное падение напряжения Ur=Jo*r на активном сопротивлении r этой обмотки. Таким образом, на обмотке датчика 1 действует суммарное напряжение Uh+Ur.
Суммарное напряжение Uh+Ur поступает на дополнительный низкочастотный фильтр 12, который выделяет постоянную составляющую напряжения Ur. После усиления дополнительным усилителем 13 сигнал Ur индицируется на дополнительном индикаторе 14. Этот сигнал содержит информацию о температуре в рабочей зоне вихретокового датчика 1. Изменение (увеличение) температуры в рабочей зоне датчика 1 приводит к пропорциональному изменению (увеличению) активного сопротивления r обмотки датчика и соответствующему изменению (увеличению) падения постоянного напряжения Ur. Так, например, для медной проволоки, которая традиционно используется в обмотках вихретоковых датчиков, а также в медных термометрах, температурный коэффициент равен 4,3⋅10-3⋅1/°С, поэтому при изменении температуры в рабочей зоне датчика от +20°С до +120°С сопротивление обмотки увеличится на 43%. Сопротивление обмотки вихретокового датчика r составляет 5-15 Ом, поэтому при токе источника постоянного тока Jo=10-20 мА падение напряжения Ur будет равно 50-300 мВ при нормальной температуре и 72-430 мВ при температуре +120°С. Такие изменения падения напряжения просто индицируются каналом измерения температуры 10.
Введение и соответствующее подключение новых элементов в измеритель перемещений обеспечивает расширение его функциональных возможностей за счет измерения температуры в рабочем зазоре датчика, что позволяет дополнительно оперативно отслеживать предаварийные режимы работы роторных машин и турбонасосных агрегатов.
Claims (1)
- Измеритель перемещений, содержащий вихретоковый датчик, обмотка которого подключена через соединительный кабель к выходу высокочастотного генератора, входному конденсатору и высокочастотному фильтру, выход которого через выпрямитель, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к индикатору, отличающийся тем, что в него введен канал измерения температуры, содержащий источник постоянного тока, дополнительный низкочастотный фильтр, дополнительный усилитель и дополнительный индикатор, выход источника постоянного тока подключен через дополнительный низкочастотный фильтр и соединительный кабель к обмотке вихретокового датчика, кроме того, выход источника тока подключен к входу дополнительного усилителя, выход которого подключен к дополнительному индикатору.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016138892A RU2642148C1 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Измеритель перемещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016138892A RU2642148C1 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Измеритель перемещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642148C1 true RU2642148C1 (ru) | 2018-01-24 |
Family
ID=61023688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016138892A RU2642148C1 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Измеритель перемещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642148C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1490615A1 (ru) * | 1987-07-24 | 1989-06-30 | Научно-Исследовательский Институт Интроскопии | Вихретоковое устройство дл неразрушающего контрол с температурной компенсацией |
DE4002633A1 (de) * | 1990-01-30 | 1991-08-01 | Schiebold Gerald | Sensor virtuell rotierender/wandernder art |
RU2189585C2 (ru) * | 2000-06-28 | 2002-09-20 | Московский государственный университет леса | Вихретоковый датчик |
RU2294535C1 (ru) * | 2005-09-19 | 2007-02-27 | Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт интроскопии Московского научно-производственного объединения "Спектр" | Устройство для электромагнитного контроля перемещений изделия и электрофизических свойств его материала |
WO2009015940A2 (de) * | 2007-06-20 | 2009-02-05 | Ge Inspection Technologies Gmbh | Verfahren zur zerstörungsfreien erfassung einer drehbewegung auf der oberfläche eines prüflings; vorrichtung hierzu sowie prüfeinheit |
RU83619U1 (ru) * | 2008-12-03 | 2009-06-10 | Олег Александрович Каява | Вихретоковое устройство для диагностики линейных перемещений вращающихся деталей |
-
2016
- 2016-10-03 RU RU2016138892A patent/RU2642148C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1490615A1 (ru) * | 1987-07-24 | 1989-06-30 | Научно-Исследовательский Институт Интроскопии | Вихретоковое устройство дл неразрушающего контрол с температурной компенсацией |
DE4002633A1 (de) * | 1990-01-30 | 1991-08-01 | Schiebold Gerald | Sensor virtuell rotierender/wandernder art |
RU2189585C2 (ru) * | 2000-06-28 | 2002-09-20 | Московский государственный университет леса | Вихретоковый датчик |
RU2294535C1 (ru) * | 2005-09-19 | 2007-02-27 | Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт интроскопии Московского научно-производственного объединения "Спектр" | Устройство для электромагнитного контроля перемещений изделия и электрофизических свойств его материала |
WO2009015940A2 (de) * | 2007-06-20 | 2009-02-05 | Ge Inspection Technologies Gmbh | Verfahren zur zerstörungsfreien erfassung einer drehbewegung auf der oberfläche eines prüflings; vorrichtung hierzu sowie prüfeinheit |
RU83619U1 (ru) * | 2008-12-03 | 2009-06-10 | Олег Александрович Каява | Вихретоковое устройство для диагностики линейных перемещений вращающихся деталей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5924503B2 (ja) | 磁気検出器 | |
US9383392B2 (en) | Current sensor | |
US11054321B2 (en) | Temperature compensated torque sensor | |
KR20180040144A (ko) | 측정 변수를 측정하기 위한 디바이스 | |
US9638823B2 (en) | Metal sensor | |
JP5606941B2 (ja) | フラックスゲートセンサ | |
RU2642148C1 (ru) | Измеритель перемещений | |
JP4312438B2 (ja) | 巻線型磁気センサ | |
CN111505556B (zh) | 测量磁通门传感器中的探头噪声的方法 | |
JP2009186433A (ja) | 渦電流式試料測定方法と、渦電流センサと、渦電流式試料測定システム | |
JP6728777B2 (ja) | 電流検知装置 | |
US9372217B2 (en) | Cable detector | |
JP4389033B2 (ja) | 位相監視型金属検出装置 | |
CN106225657B (zh) | 位移传感器 | |
Ripka et al. | AMR proximity sensor with inherent demodulation | |
US20140002069A1 (en) | Eddy current probe | |
JP2015133397A (ja) | マグネトインピーダンスを用いた磁気センサー素子 | |
de Lezana et al. | Comparative study of alternative circuit configurations for inductive sensors | |
JP2019524269A5 (ru) | ||
RU2474786C1 (ru) | Индуктивный датчик перемещений | |
RU2163350C2 (ru) | Измеритель линейных перемещений | |
US5831424A (en) | Isolated current sensor | |
JP2014215082A (ja) | 測定装置及び測定方法 | |
CN109387665A (zh) | 速度检测装置和速度检测方法 | |
RU133665U1 (ru) | Устройство имитации вихретоковых нагрузок |