RU95108U1

RU95108U1 - INDUCTIVE (TRANSFORMER) PRIMARY MEASURING POSITION TRANSDUCER

Info

Publication number: RU95108U1
Application number: RU2010109017/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Шаронов; Роман Сергеевич Шаманов; Людмила Алексеевна Шаронова; Владимир Георгиевич Шибаков; Денис Евгеньевич Жарин
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2010-06-10

Abstract

1. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения, содержащий обмотки и перемещающийся индуктор, установленный по внешней цилиндрической поверхности соосно обмоткам, имеющий хотя бы один магнитопроводящий участок, отличающийся тем, что дополнительно введена кольцеобразная электропроводящая немагнитопроводящая, перекрывающая магнитные потоки обмоток вставка, имеющая хотя бы один сквозной разрез, например радиальный, по обеим сторонам которой расположены обмотки. ! 2. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что вставка выполнена в форме диска. ! 3. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что вставка состоит из последовательного сопряжения нескольких кольцеобразных электропроводящих диамагнитных элементов. ! 4. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что индуктор, связанный с контролируемым объектом, представляет собой диамагнитную втулку, имеющую на внутренней цилиндрической поверхности хотя бы один магнитопроводящий участок. ! 5. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что индуктор, связанный с контролируемым объектом, представляет собой магнитопроводящую втулку, имеющую возможность входить и выходить из зоны, перекрытой электропроводящей диамагнитной вставкой. ! 6. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что обмотки индуктивного � 1. Inductive (transformer) primary measuring transducer containing windings and a moving inductor mounted on the outer cylindrical surface coaxially with the windings, having at least one magnetically conductive section, characterized in that an additional ring-shaped electrically conductive non-magnetically conductive, overlapping magnetic flux of the windings insert having, although there would be one through cut, for example a radial one, on both sides of which windings are located. ! 2. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the insert is made in the form of a disk. ! 3. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the insert consists of sequentially pairing several ring-shaped electrically conductive diamagnetic elements. ! 4. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the inductor associated with the controlled object is a diamagnetic sleeve having at least one magnetically conducting section on the inner cylindrical surface. ! 5. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the inductor associated with the controlled object is a magnetically conductive sleeve having the ability to enter and exit the area covered by the electrically conductive diamagnetic insert. ! 6. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the inductive winding �

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в качестве первичного измерительного преобразователя положения.The utility model relates to measuring technique and can be used as a primary position transmitter.

Известен индуктивный первичный измерительный преобразователь положения, содержащий катушку индуктивности, соосно которой внутри установлен перемещающийся магнитопроводящий индуктор, связанный с контролируемым объектом, перемещение которого вызывает изменение индуктивности [1].Known inductive primary measuring transducer containing an inductor, coaxially with a moving magnetically conducting inductor connected to a controlled object, the movement of which causes a change in inductance [1].

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность и большая погрешность определения положения контролируемого объекта.A disadvantage of the known device is low sensitivity and a large error in determining the position of the controlled object.

Известен первичный измерительный преобразователь положения, содержащий обмотки и перемещающийся магнитопроводящий индуктор, установленный внутри соосно обмоткам, обмотки сопрягаются по торцевым поверхностям через воздушный зазор [2].Known primary measuring transducer of the position containing the windings and a moving magnetically conductive inductor installed inside coaxial to the windings, the windings are mated on the end surfaces through an air gap [2].

Недостатком известного устройства так же является малая точность фиксации положения.A disadvantage of the known device is also the low accuracy of position fixation.

Заявляемая полезная модель направлена на повышение точности фиксации положения (обнаружения) контролируемого объекта.The inventive utility model is aimed at improving the accuracy of fixing the position (detection) of the controlled object.

Указанная цель достигается тем, что в чувствительный элемент индуктивного (трансформаторного) первичного измерительного преобразователя положения, содержащий обмотки и перемещающийся индуктор, установленный по внешней цилиндрической поверхности соосно обмоткам, имеющий хотя бы один магнитопроводящий участок, дополнительно введена кольцеобразная электропроводящая немагнитопроводящая перекрывающая магнитные потоки обмоток вставка, имеющая, хотя бы один, сквозной разрез, например радиальный, по обеим сторонам которой расположены обмотки.This goal is achieved by the fact that in the sensitive element of the inductive (transformer) primary measuring transducer of the position, containing windings and a moving inductor mounted on the outer cylindrical surface coaxially with the windings, having at least one magnetically conductive section, an annular electrically conductive non-magnetic conductive blocking the magnetic fluxes of the windings is additionally inserted, having at least one, through cut, for example radial, on both sides of which are located about hanks.

Как вариант исполнения, возможно, что вставка выполнена в форме диска.As an embodiment, it is possible that the insert is in the form of a disk.

Как вариант исполнения, возможно, что вставка состоит из последовательного сопряжения нескольких кольцеобразных электропроводящих диамагнитных элементов.As an embodiment, it is possible that the insert consists of sequentially pairing several ring-shaped electrically conductive diamagnetic elements.

Как вариант исполнения, возможно, что индуктор, связанный с контролируемым объектом, представляет собой диамагнитную втулку, имеющую на внутренней цилиндрической поверхности хотя бы один магнитопроводящий участок.As an embodiment, it is possible that the inductor associated with the controlled object is a diamagnetic sleeve having at least one magnetically conducting portion on the inner cylindrical surface.

Как вариант исполнения, возможно, что индуктор, связанный с контролируемым объектом, представляет собой магнитопроводящую втулку, имеющую возможность входить и выходить из зоны, перекрытой электропроводящей диамагнитной вставкой.As an embodiment, it is possible that the inductor associated with the controlled object is a magnetically conductive sleeve having the ability to enter and exit the area covered by the electrically conductive diamagnetic insert.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотки индуктивного первичного измерительного преобразователя соединены так, что создаваемые ими магнитные потоки направлены встречно.As an embodiment, it is possible that the windings of the inductive primary measuring transducer are connected so that the magnetic flux created by them is directed in the opposite direction.

Как вариант исполнения, возможно, что первичные обмотки трансформаторного первичного измерительного преобразователя соединены так, что создаваемые ими магнитные потоки направлены встречно, а вторичные обмотки включены последовательно встречно или параллельно встречно.As an embodiment, it is possible that the primary windings of the transformer primary measuring transducer are connected so that the magnetic flux generated by them is directed in the opposite direction, and the secondary windings are connected in series in the opposite direction or parallel to the opposite direction.

Как вариант исполнения, возможно, что хотя бы с одной внешней торцевой стороны закреплена дополнительно введенная опора индуктора.As an embodiment, it is possible that at least one external end side is fixed additionally introduced support of the inductor.

Как вариант исполнения, возможно, что одна или несколько дополнительно введенных опор индуктора закреплены в зазоре между обмотками и индуктором.As an embodiment, it is possible that one or more additionally introduced inductor supports are fixed in the gap between the windings and the inductor.

Как вариант исполнения, возможно, что диамагнитная электропроводящая вставка имеет осевое торцевое отверстие.As an embodiment, it is possible that the diamagnetic electrically conductive insert has an axial end hole.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотки закреплены на дополнительно введенной втулке, установленной в отверстии соосно диамагнитной электропроводящей вставке.As an embodiment, it is possible that the windings are mounted on an additionally inserted sleeve installed in the hole coaxially with a diamagnetic electrically conductive insert.

Как вариант исполнения, возможно, что кольцеобразные элементы вставки электрически изолированы между собой.As an embodiment, it is possible that the ring-shaped elements of the insert are electrically isolated from each other.

Как вариант исполнения, возможно, что разрезы кольцеобразных элементов вставки совпадают.As an embodiment, it is possible that the cuts of the ring-shaped insert elements coincide.

Как вариант исполнения, возможно, что разрезы кольцеобразных элементов вставки не совпадают, причем разрез одного кольцеобразного элемента перекрывается электропроводящими диамагнитными участками других электропроводящих диамагнитных элементов вставки.As an embodiment, it is possible that the cuts of the ring-shaped insert elements do not coincide, and the cut of one ring-shaped element is overlapped by the electrically conductive diamagnetic portions of other electrically conductive diamagnetic insert elements.

Обмотки индуктивного (трансформаторного) первичного измерительного преобразователя положения, разделенные кольцеобразной электропроводящей немагнитопроводящей, перекрывающей магнитные потоки обмоток, вставкой, увеличивают точность фиксации положения.The windings of the inductive (transformer) primary position transmitter, separated by an annular electrically conductive non-magnetically conductive, overlapping magnetic flux windings, insert, increase the accuracy of position fixation.

Разрез диамагнитной электропроводящей вставки, позволяет уменьшить кольцевые токи и соответственно потери, когда магнитные потоки магнитопроводов замыкаются через индуктор, что повышает чувствительность первичного измерительного преобразователя, т.к. увеличивается относительное изменение индуктивности обмоток датчика.The section of the diamagnetic electrically conductive insert allows to reduce ring currents and, accordingly, losses when the magnetic fluxes of the magnetic circuits are closed through the inductor, which increases the sensitivity of the primary measuring transducer, since the relative change in the inductance of the sensor windings increases.

Составная диамагнитная электропроводящая вставка, выполненная в виде набора кольцеобразных элементов, электрически изолированных между собой, разрезы которых повернуты друг относительно друга делает невозможным беспрепятственное проникновение магнитного потока через разрез вставки, когда основная часть магнитного потока замыкается через индуктор, что повышает чувствительность первичного измерительного преобразователя.A composite diamagnetic electrically conductive insert, made in the form of a set of ring-shaped elements, electrically isolated from each other, the cuts of which are rotated relative to each other, making it impossible for the magnetic flux to penetrate through the section of the insert when the bulk of the magnetic flux closes through the inductor, which increases the sensitivity of the primary measuring transducer.

Обмотки чувствительного элемента индуктивного типа и первичные обмотки чувствительного элемента трансформаторного типа закрепленные на диамагнитной электропроводящей вставке увеличивают чувствительность.Inductive type sensing element windings and transformer type sensing element primary windings mounted on a diamagnetic electrically conductive insert increase sensitivity.

Опоры индуктора увеличивают ресурс чувствительного элемента.The inductor supports increase the life of the sensing element.

При различных вариантах исполнения, индуктивный чувствительный элемент, посредством индуктора, связанного с контролируемым объектом, обеспечивает получение информации о нахождении контролируемого объекта в заданной области.In various embodiments, the inductive sensitive element, by means of an inductor associated with the controlled object, provides information about the location of the controlled object in a given area.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной полезной модели, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованию "новизна".An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed utility model, and the definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the totality of the features of the analogue revealed a set of essential in relation to The technical result of the distinguishing features in the claimed object, set forth in the utility model formula, as claimed by the applicant. Therefore, the claimed utility model meets the requirement of "novelty."

Для проверки соответствия заявленной полезной модели требованию уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленной полезной модели, результаты которого показывают, что заявленная полезная модель не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований для достижения технического результата, в частности заявленной полезной моделью не предусматриваются следующие преобразования:To verify the compliance of the claimed utility model with the level requirement, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed utility model, the results of which show that the claimed utility model does not explicitly follow the prior art defined by the applicant , the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed utility model to achieve technical re As a result, in particular, the claimed utility model does not provide for the following transformations:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;- the addition of a known means by any known part, attached to it according to known rules, to achieve a technical result, in respect of which the influence of such additions is established;

- замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;- replacement of any part of a known product with another known part to achieve a technical result, in respect of which the effect of such a replacement is established;

- исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого случая результата;- the exclusion of any part of the funds with the simultaneous exclusion due to its presence of the function and the achievement of the usual result for this case;

- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;- an increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements;

- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;- the implementation of a known tool or part of a known material to achieve a technical result due to the known properties of the material;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.- the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this object and the relationships between them.

Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует требованию "уровень".Therefore, the claimed utility model meets the requirement of "level".

На фиг.1 - фиг.2 приведен чувствительный элемент датчика обнаружения в объеме независимого пункта 1 формулы полезной модели. На фиг.3 - фиг.8 раскрыты некоторые варианты электропроводящей диамагнитной вставки. На фиг.9 и фиг.10 раскрыты варианты конструкции индуктора. На фиг.11 представлен вариант крепления обмоток на втулке, установленной в отверстии соосно вставки. На фиг.12 - фиг.16 приведены электрические схемы измерительных цепей в зависимости от режима работы.Figure 1 - figure 2 shows the sensing element of the detection sensor in the volume of the independent paragraph 1 of the formula of the utility model. In Fig.3 - Fig.8 disclosed some variants of a conductive diamagnetic insert. In Fig.9 and Fig.10 disclosed options for the design of the inductor. Figure 11 shows the mounting option of the windings on a sleeve installed in the hole coaxially of the insert. On Fig - Fig.16 shows the electrical circuit of the measuring circuits depending on the mode of operation.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the feasibility of implementing the utility model with obtaining the above technical result is as follows.

Чувствительный элемент на фиг.1 индуктивного (трансформаторного) первичного измерительного преобразователя положения, содержит обмотки 3 и перемещающийся индуктор 1. Индуктор 1 установлен по внешней цилиндрической поверхности соосно обмоткам 3, имеет, хотя бы один, магнитопроводящий участок. В чувствительный элемент дополнительно введена кольцеобразная электропроводящая немагнитопроводящая перекрывающая магнитные потоки обмоток вставка 2, имеющая, хотя бы один, сквозной разрез, например радиальный, по обеим сторонам которой расположены обмотки 3.The sensing element in Fig. 1 of an inductive (transformer) primary position measuring transducer, comprises windings 3 and a moving inductor 1. The inductor 1 is mounted on the outer cylindrical surface coaxially with the windings 3, has at least one magnetically conductive section. An annular 2 electrically conductive non-magnetically conductive overlapping magnetic fluxes of the windings insert 2 is added to the sensing element, having at least one through cut, for example, a radial one, on which both windings 3 are located.

Чувствительный элемент трансформаторного первичного измерительного преобразователя положения, содержит первичные обмотки 3, вторичные обмотки 4 и перемещающийся индуктор 1. Индуктор 1 установлен по внешней цилиндрической поверхности соосно обмоткам 3 и 4, имеет, хотя бы один, магнитопроводящий участок. В чувствительный элемент дополнительно введена кольцеобразная электропроводящая немагнитопроводящая перекрывающая магнитные потоки обмоток вставка 2, имеющая, хотя бы один, сквозной разрез, например радиальный, по обеим сторонам которой расположены обмотки 3 и 4.The sensing element of the transformer primary position measuring transducer contains primary windings 3, secondary windings 4 and a moving inductor 1. The inductor 1 is installed on the outer cylindrical surface coaxially with the windings 3 and 4, has at least one magnetically conductive section. An annular 2 electrically conductive non-magnetic conductive blocking magnetic flux of the windings insert 2 is additionally introduced into the sensitive element, having at least one through cut, for example, a radial one, on which both windings 3 and 4 are located.

Индуктор 1 на фиг.9 содержит магнитопроводящий 6 и немагнитопроводящий участок 5.The inductor 1 in Fig.9 contains a magnetically conductive 6 and a non-magnetic conductive portion 5.

Индуктор 1 на фиг.10 представляет собой немагнитопроводящую втулку 5, имеющую на внутренней цилиндрической поверхности магнитопроводящий участок 6.The inductor 1 in FIG. 10 is a non-magnetically conducting sleeve 5 having a magnetically-conducting portion 6 on the inner cylindrical surface.

Обмотки 3 на фиг.11 закреплены на втулке 7.The windings 3 in FIG. 11 are fixed to the sleeve 7.

Чувствительный элемент индуктивного типа на фиг.1 работает следующим образом.The sensitive element of the inductive type in figure 1 works as follows.

При подаче на обмотки 3 чувствительного элемента гармонического или импульсного сигнала, когда в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 2 находится диамагнитный участок индуктора 1, например, диэлектрический, магнитные потоки обмоток 3 не взаимодействуют, наводя ЭДС в диамагнитной электропроводящей вставке 2. Электрическая схема измерительной цепи представлена на фиг.12, где 8 - образцовое сопротивление; 9 - индуктивность диамагнитной электропроводящей вставки 2; 10 - внутреннее электрическое сопротивление вставки 2 (R~0). Таким образом, когда в зоне диамагнитной вставки 2 находится диамагнитный участок индуктора 1, обмотки 3 чувствительного элемента и диамагнитная вставка 2 работают как трансформаторы в режиме короткого замыкания. В таком режиме часть энергии магнитного поля обмоток 3 передается на электропроводящую диамагнитную вставку 2, где преобразуется в токи Фуко, а часть отжимается магнитным полем, образованным токами Фуко, и рассеивается в пространство. При этом индуктивность обмоток 3 L₀₁ стремиться к нулю. Их комплексное сопротивление Z₀₁ становиться равным Z₀₁=jωL₀₁+r, (где ω - частота напряжения питания; r - активное сопротивление обмоток), которое так же мало. Такой режим работы чувствительного элемента можно заменить схемой, которая представлена на фиг.13. В которой сопротивление элемента 11 эквивалентно параллельному включению активного сопротивления обмоток и внутреннего сопротивления диамагнитной электропроводящей вставки. Таким образом, когда в зоне диамагнитной вставки 2 находится немагнитопроводящий участок индуктора 1, комплексное сопротивление чувствительного элемента мало, а, следовательно, и падение напряжения на нем также имеет небольшое значение.When a harmonic or pulsed signal is applied to the windings 3, when there is a diamagnetic section of the inductor 1, for example, dielectric in the area of the diamagnetic conductive insert 2, the magnetic fluxes of the windings 3 do not interact, inducing EMF in the diamagnetic conductive insert 2. The electrical circuit of the measuring circuit is shown in Fig, where 8 is the model resistance; 9 - inductance of a diamagnetic conductive insert 2; 10 - internal electrical resistance of insert 2 (R ~ 0). Thus, when the diamagnetic section of the inductor 1 is located in the zone of the diamagnetic insert 2, the windings 3 of the sensing element and the diamagnetic insert 2 operate as transformers in the short circuit mode. In this mode, part of the energy of the magnetic field of the windings 3 is transferred to the electrically conductive diamagnetic insert 2, where it is converted into Foucault currents, and part is squeezed by the magnetic field formed by the Foucault currents, and scattered into space. In this case, the inductance of the windings 3 L ₀₁ tend to zero. Their complex resistance Z ₀₁ becomes equal to Z ₀₁ = jωL ₀₁ + r, (where ω is the frequency of the supply voltage; r is the active resistance of the windings), which is also small. This mode of operation of the sensing element can be replaced by the circuit, which is presented in Fig.13. In which the resistance of the element 11 is equivalent to the parallel inclusion of the active resistance of the windings and the internal resistance of the diamagnetic electrically conductive insert. Thus, when a non-magnetically conducting portion of the inductor 1 is located in the zone of the diamagnetic insert 2, the complex resistance of the sensitive element is small, and, therefore, the voltage drop across it is also of little importance.

При перемещении индуктора 1, связанного с контролируемым объектом, в зону диамагнитной вставки 2 входит магнитопроводящий участок индуктора 1, основная часть магнитных потоков, направленных встречно замыкается через индуктор 1 и воздушный промежуток между обмотками, сопротивление которого магнитному потоку мало из-за большой протяженности. Эквивалентная схема такого режима работы представлена на фиг.14. При этом суммарный магнитны поток резко уменьшается, потери энергии также уменьшаются и ими можно пренебречь. Индуктивность чувствительного элемента становится равнаWhen moving the inductor 1 associated with the controlled object, the magnetically conducting section of the inductor 1 enters the zone of the diamagnetic insert 2, the main part of the magnetic flux directed counterclosed through the inductor 1 and the air gap between the windings, the resistance of which to the magnetic flux is small due to its long extent. An equivalent circuit of such an operating mode is shown in Fig. 14. In this case, the total magnetic flux sharply decreases, energy losses also decrease and they can be neglected. The inductance of the sensor becomes

L₀₂=L₁+L₂-µL₁L₂,L ₀₂ = L ₁ + L ₂ -µL ₁ L ₂ ,

где L₁, L₂ - индуктивности соответственно первой и второй обмоток чувствительного элемента.where L ₁ , L ₂ - inductance, respectively, of the first and second windings of the sensing element.

Сопротивление чувствительного элементаSensor Resistance

Z₀₂=jω(L₁+L₂-µL₁L₂)+r₁+r₂ Z ₀₂ = jω (L ₁ + L ₂ -µL ₁ L ₂ ) + r ₁ + r ₂

В данном случае (L₁+L₂) много больше, чем µL₁L₂, а, следовательно, Z₀₂ много больше, чем Z₀₁, что соответствует большему падению напряжения на чувствительном элементе, когда в зоне диамагнитной вставки находится магнитопроводящий участок индуктора. Таким образом, контролируя падение напряжения на чувствительном элементе, например, с помощью делителя напряжения на индуктивном и резистивном элементах, можно получать однозначную информацию о том, какой участок индуктора находится в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 2.In this case (L ₁ + L ₂ ) is much larger than µL ₁ L ₂ , and therefore Z _{02 is} much larger than Z ₀₁ , which corresponds to a larger voltage drop across the sensor when there is a magnetically conducting section of the inductor in the area of the diamagnetic insert . Thus, by controlling the voltage drop across the sensitive element, for example, using a voltage divider on the inductive and resistive elements, it is possible to obtain unambiguous information about which section of the inductor is in the zone of the diamagnetic electrically conductive insert 2.

Чувствительный элемент трансформаторного типа на фиг.2 работает следующим образом.The transformer type sensor in FIG. 2 operates as follows.

При подаче на первичные обмотки 3 чувствительного элемента гармонического или импульсного сигнала, когда в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 2 находится диамагнитный участок индуктора 1, например, диэлектрический, магнитные потоки обмоток 3 не взаимодействуют, наводя ЭДС в диамагнитной электропроводящей вставке 2. При этом часть энергии магнитного поля обмоток трансформируется в диамагнитную электропроводящую вставку, где преобразуется в токи Фуко, а часть отжимается магнитным полем, образованным этими токами, и рассеивается в пространство. Электрическая схема измерительной цепи представлена на фиг.15, где 9 - индуктивность диамагнитной электропроводящей вставки 2; 10 - внутреннее электрическое сопротивление вставки 2 (R~0). Таким образом, когда в зоне диамагнитной вставки 2 находится диамагнитный участок индуктора 1, обмотки 3 чувствительного элемента и диамагнитная вставка 2 работают как трансформаторы в режиме короткого замыкания. При этом ЭДС индукции, наводимая во вторичных обмотках 4, имеет небольшое значение.When a harmonic or pulsed signal is applied to the primary windings 3, when a diamagnetic section of the inductor 1, for example, dielectric, is located in the area of the diamagnetic electrically conductive insert 2, the magnetic fluxes of the windings 3 do not interact, inducing EMF in the diamagnetic electrically conductive insert 2. Moreover, some of the magnetic energy winding field is transformed into a diamagnetic electrically conductive insert, where it is converted to Foucault currents, and part is squeezed by the magnetic field formed by these currents, and scattered into space. The electrical circuit of the measuring circuit is shown in FIG. 15, where 9 is the inductance of the diamagnetic conductive insert 2; 10 - internal electrical resistance of insert 2 (R ~ 0). Thus, when the diamagnetic section of the inductor 1 is located in the zone of the diamagnetic insert 2, the windings 3 of the sensor element and the diamagnetic insert 2 operate as transformers in the short circuit mode. In this case, the induction EMF induced in the secondary windings 4 is of little importance.

При перемещении индуктора 1, связанного с контролируемым объектом, в зону диамагнитной вставки 2 входит магнитопроводящий участок индуктора 1, основная часть магнитных потоков, направленных встречно, замыкается через индуктор 1 и воздушный промежуток между обмотками, сопротивление которого магнитному потоку мало из-за большой протяженности, диамагнитная вставка, как бы, экранируется индуктором, т.е. магнитный поток замыкается не на диэлектрическую диамагнитную вставку, а через магнитопроводящий участок индуктора. Электрическая схема измерительной цепи представлена на фиг.16. При этом потери энергии резко уменьшаются, а ЭДС индукции, наводимая во вторичных обмотках 4, увеличивается.When moving the inductor 1 associated with the controlled object, the magnetically conducting section of the inductor 1 enters the zone of the diamagnetic insert 2, the main part of the magnetic flux directed in the opposite direction closes through the inductor 1 and the air gap between the windings, the resistance of which to the magnetic flux is small due to the long extent, the diamagnetic insert, as it were, is shielded by the inductor, i.e. the magnetic flux is closed not on the dielectric diamagnetic insert, but through the magnetically conducting section of the inductor. The electrical circuit of the measuring circuit is shown in Fig.16. In this case, the energy loss decreases sharply, and the induction EMF induced in the secondary windings 4 increases.

Контролируя напряжение, наводимое во вторичных обмотках 4 чувствительного элемента, можно получать однозначную информацию о том, какой участок индуктора находится в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 2.By monitoring the voltage induced in the secondary windings 4 of the sensing element, it is possible to obtain unambiguous information about which section of the inductor is in the area of the diamagnetic electrically conductive insert 2.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной модели следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed utility model:

- средство, выполняющее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в измерительной технике;- a tool that performs the claimed utility model in its implementation, is intended for use in industry, namely in measuring equipment;

- для заявленной полезной модели в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте формулы, подтверждена возможность ее осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed utility model in the form as described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;

- средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.- a tool that embodies the claimed utility model in its implementation, is able to ensure the achievement of a technical result.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованию "промышленная применимость".Therefore, the claimed utility model meets the requirement of "industrial applicability".

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №2221988, МКл 7 G01B 7/14, 20021. RF patent No. 2221988, MKL 7 G01B 7/14, 2002

2. Датчики теплофизических и механических параметров: Справочник в трех томах. Т.I (кн.1) / Под общ. ред. Ю.Н.Коптева; Под ред. Е.Е.Багдатьева, А.В.Гориша, Я.В.Малкова. - М.: ИПРЖР, 1998. - 458 с.: ил. - с.40, рис.2.10 (б).2. Sensors of thermophysical and mechanical parameters: a Handbook in three volumes. T.I (book 1) / Under the general. ed. Yu.N. Kopteva; Ed. E.E. Bagdatieva, A.V. Gorisha, Ya.V. Malkova. - M .: IPRZhR, 1998 .-- 458 p.: Ill. - p. 40, fig. 2.10 (b).

Claims

1. Inductive (transformer) primary measuring transducer containing windings and a moving inductor mounted on the outer cylindrical surface coaxially with the windings, having at least one magnetically conductive section, characterized in that an additional ring-shaped electrically conductive non-magnetically conductive, overlapping magnetic flux of the windings insert having, although there would be one through cut, for example a radial one, on both sides of which windings are located.

2. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the insert is made in the form of a disk.

3. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the insert consists of sequentially pairing several ring-shaped electrically conductive diamagnetic elements.

4. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the inductor associated with the controlled object is a diamagnetic sleeve having at least one magnetically conducting section on the inner cylindrical surface.

5. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the inductor associated with the controlled object is a magnetically conductive sleeve having the ability to enter and exit the area covered by the electrically conductive diamagnetic insert.

6. The inductive (transformer) primary measuring transducer according to claim 1, characterized in that the windings of the inductive primary measuring transducer are connected so that the magnetic flux created by them is directed in the opposite direction.

7. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the primary windings of the transformer primary measuring transducer are connected so that the magnetic flux generated by them is directed in the opposite direction, and the secondary windings are connected in series in the opposite direction or in parallel.

8. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that at least one external end side of the fixed additional input support of the inductor.

9. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that one or more additionally introduced inductor supports are fixed in the gap between the windings and the inductor.

10. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the diamagnetic electrically conductive insert has an axial end hole.