RU96949U1

RU96949U1 - INDUCTIVE (TRANSFORMER) PRIMARY MEASURING POSITION TRANSDUCER

Info

Publication number: RU96949U1
Application number: RU2010109022/12U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Шаронов; Роман Сергеевич Шаманов; Нина Ивановна Шаманова; Владимир Георгиевич Шибаков; Денис Евгеньевич Жарин
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2010-08-20

Abstract

1. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения, содержащий магнитопровод, выполненный в форме двух чашкообразных магнитопроводов Ш-образного сечения, установленных встречно внутренними полостями, в каждой из которых расположена обмотка (обмотки), и перемещающийся индуктор, отличающийся тем, что индуктор имеет хотя бы один магнитопроводящий участок и установлен по внешней цилиндрической поверхности соосно магнитопроводу, чашкообразные магнитопроводы по внутреннему контуру сопрягаются непосредственно, а по внешнему - через введенную кольцеобразную электропроводящую немагнитопроводящую перекрывающую магнитные потоки магнитопроводов и обмоток вставку, имеющую хотя бы один сквозной разрез, например радиальный. ! 2. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что чашкообразный магнитопровод состоит из магнитопроводящих втулки и стержня, выполненных как единое целое с магнитопроводящим фланцем, причем стержень образует внутренний контур магнитопровода, а втулка с фланцем образуют внешний контур магнитопровода. ! 3. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, что чашкообразный магнитопровод состоит из магнитопроводящих втулки, стержня и фланца, причем стержень образует внутренний контур магнитопровода и выполнен с фланцем как единое целое, а втулка сопрягается с поверхностью фланца, образуя с ним внешний контур магнитопровода. ! 4. Индуктивный (трансформаторный) первичный измерительный преобразователь положения по п.1, отличающийся тем, � 1. Inductive (transformer) primary measuring transducer containing magnetic circuit, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which is located the winding (s), and a moving inductor, characterized in that the inductor has at least one magnetically conducting section is installed along the outer cylindrical surface coaxially with the magnetic circuit, cup-shaped magnetic circuits in the inner contour are mated directly implicitly, and externally, through an introduced ring-shaped electrically conductive non-magnetic conductive blocking magnetic fluxes of magnetic circuits and windings having at least one through cut, for example, a radial one. ! 2. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetic core and a rod, made as a unit with a magnetic conductor flange, wherein the core forms an internal circuit of the magnetic circuit, and the sleeve with a flange forms an external circuit magnetic circuit. ! 3. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetic core, a rod and a flange, wherein the rod forms an internal circuit of the magnetic circuit and is made with the flange as a unit, and the sleeve mates with the surface of the flange forming with it the external circuit of the magnetic circuit. ! 4. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that �

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано 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 индуктивный первичный измерительный преобразователь перемещения, содержащий магнитопровод с торцевым осевым отверстием, выполненный в форме двух чашкообразных магнитопроводов Ш-образного сечения, установленных встречно внутренними полостями, в каждой из которых расположена обмотка, и перемещающийся в воздушном зазоре между торцевыми поверхностями магнитопроводов якорь, закрепленный на индукторе, установленном в осевом отверстии магнитопровода, причем якорь выполнен в виде ферромагнитного диска, в пазах которого расположены кольцевые обмотки, подключенные к переменным резисторам [2].Known inductive primary measuring transducer containing a magnetic circuit with an end axial hole, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which there is a winding, and an anchor moving in the air gap between the end surfaces of the magnetic circuits, mounted on an inductor mounted in the axial hole of the magnetic circuit, and the anchor is made in the form of a ferromagnetic disk, in the grooves of which is located ring windings connected to variable resistors are provided [2].

Недостатком известного устройства является малый диапазон перемещения контролируемого объекта.A disadvantage of the known device is the small range of movement of the controlled object.

Известен индуктивный первичный измерительный преобразователь перемещения, содержащий магнитопровод с торцевым осевым отверстием, выполненный в форме двух чашкообразных магнитопроводов Ш-образного сечения, установленных встречно внутренними полостями, в каждой из которых расположена обмотка, и перемещающийся в воздушном зазоре между торцевыми поверхностями магнитопроводов якорь, закрепленный на индукторе, установленном в осевом отверстии магнитопровода, причем якорь выполнен в виде слоистого магнитопроводящего диска, с обеих сторон которого размещены электропроводящие диамагнитные накладки [3].Known inductive primary measuring transducer containing a magnetic circuit with an end axial hole, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which there is a winding, and an anchor moving in the air gap between the end surfaces of the magnetic circuits, mounted on an inductor mounted in the axial hole of the magnetic circuit, and the anchor is made in the form of a layered magnetic conductive disk, on both sides which is placed electrically conductive diamagnetic pads [3].

Недостатком известного устройства так же является малый диапазон перемещения контролируемого объекта.A disadvantage of the known device is also a small range of movement of the controlled object.

Заявляемая полезная модель направлена на повышение точности фиксации положения (обнаружения) и расширение диапазона перемещения контролируемого объекта.The inventive utility model is aimed at improving the accuracy of position fixation (detection) and expanding the range of movement of the controlled object.

Это достигается тем, что чувствительный элемент индуктивного (трансформаторного) первичного измерительного преобразователя положения, содержащий магнитопровод, выполненный в форме двух чашкообразных магнитопроводов Ш-образного сечения, установленных встречно внутренними полостями, в каждой из которых расположена обмотка (обмотки), и перемещающийся индуктор, индуктор имеет хотя бы один магнитопроводящий участок и установлен по внешней цилиндрической поверхности соосно магнитопроводу, чашкообразные магнитопроводы по внутреннему контуру сопрягаются непосредственно, а по внешнему через введенную кольцеобразную электропроводящую немагнитопроводящую перекрывающую магнитные потоки магнитопроводов и обмоток вставку, имеющую хотя бы один сквозной разрез, например радиальный.This is achieved by the fact that the sensitive element of the inductive (transformer) primary measuring transducer of the position containing the magnetic circuit, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of the W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which there is a winding (s), and a moving inductor, inductor has at least one magnetically conducting section and is installed along the outer cylindrical surface coaxially with the magnetic circuit, cup-shaped magnetic circuits along the inner the circuit are mated directly, and on the outside through the introduced ring-shaped electrically conductive non-magnetically conductive blocking magnetic fluxes of the magnetic circuits and windings, an insert having at least one through cut, for example a radial one.

Как вариант исполнения, возможно, что чашкообразный магнитопровод состоит из магнитопроводящих втулки и стержня, выполненных как единое целое с магнитопроводящим фланцем, причем стержень образует внутренний контур магнитопровода, а втулка с фланцем образуют внешний контур магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetically conducting sleeve and a rod, made as a unit with a magnetically conducting flange, wherein the rod forms the internal circuit of the magnetic circuit, and the sleeve with the flange form the external circuit of the magnetic circuit.

Как вариант исполнения, возможно, что чашкообразный магнитопровод состоит из магнитопроводящих втулки, стержня и фланца, причем стержень образует внутренний контур магнитопровода и выполнен с фланцем как единое целое, а втулка сопрягается с поверхностью фланца, образуя с ним внешний контур магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetically conducting sleeve, a rod and a flange, the rod forming an internal circuit of the magnetic circuit and made with the flange as a whole, and the sleeve mates with the surface of the flange, forming an external circuit of the magnetic circuit with it.

Как вариант исполнения, возможно, что чашкообразный магнитопровод состоит из магнитопроводящих втулки, стержня и фланца, причем стержень образует внутренний контур магнитопровода и соосно сопрягается с поверхностью фланца, а втулка с фланцем выполненные как единое целое, образуют внешний контур магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetically conducting sleeve, a rod and a flange, the rod forming an internal circuit of the magnetic circuit and coaxially mating with the surface of the flange, and the sleeve and flange, made as a whole, form the external circuit of the magnetic circuit.

Как вариант исполнения, возможно, что чашкообразный магнитопровод состоит из магнитопроводящих втулки, стержня и фланца, причем стержень образует внутренний контур магнитопровода и соосно сопрягается с поверхностью фланца, втулка сопрягается с поверхностью фланца, образуя с ним внешний контур магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetically conducting sleeve, a rod and a flange, the rod forming an internal circuit of the magnetic circuit and coaxially mating with the surface of the flange, the sleeve mating with the surface of the flange, forming an external circuit of the magnetic circuit with it.

Как вариант исполнения, возможно, что расстояние между сопрягаемыми через вставку торцевыми поверхностями внешнего контура магнитопровода больше или равно толщине электропроводящей диамагнитной вставки.As an embodiment, it is possible that the distance between the end surfaces of the external circuit of the magnetic circuit mating via the insert is greater than or equal to the thickness of the electrically conductive diamagnetic insert.

Как вариант исполнения, возможно, что вставка электрически изолирована от магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the insert is electrically isolated from the magnetic circuit.

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, сопряженный 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 coupled to the controlled object is a diamagnetic bushing having at least one magnetically conducting portion on the inner cylindrical surface.

Как вариант исполнения, возможно, что индуктор, сопряженный с контролируемым объектом, представляет собой магнитопроводяшую втулку, имеющую возможность входить и выходить из зоны магнитопровода, перекрытой электропроводящей диамагнитной вставкой.As an embodiment, it is possible that the inductor coupled to the controlled object is a magnetically conductive sleeve having the ability to enter and exit the zone of the magnetic circuit blocked by an electrically conductive diamagnetic insert.

Как вариант исполнения, возможно, что длина магнитопроводящего участка индуктора не менее расстояния между внешними сопрягаемыми через вставку контурами магнитопроводов.As an embodiment, it is possible that the length of the magnetically conducting section of the inductor is not less than the distance between the external circuits of the magnetic circuits that are interfaced through the insert.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотка (обмотки) закреплена, например, на поверхности электропроводящей диамагнитной вставки.As an embodiment, it is possible that the winding (s) are mounted, for example, on the surface of a conductive diamagnetic insert.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотка (обмотки) закреплена, например, на цилиндрической поверхности стержня магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the winding (s) are mounted, for example, on the cylindrical surface of the core of the magnetic circuit.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотка (обмотки) закреплена, например, на внутренней цилиндрической поверхности внешней втулки магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the winding (s) are fixed, for example, on the inner cylindrical surface of the outer sleeve of the magnetic circuit.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотка (обмотки) закреплена, например, на внутренней поверхности фланца магнитопровода.As an embodiment, it is possible that the winding (s) are fixed, for example, on the inner surface of the magnetic flange.

Как вариант исполнения, возможно, что обмотки индуктивного первичного измерительного преобразователя соединены так, что создаваемые ими магнитные потоки в магнитопроводах 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 in the magnetic circuits is directed in the opposite direction.

Как вариант исполнения, возможно, что первичные обмотки трансформаторного первичного измерительного преобразователя соединены так, что создаваемые ими магнитные потоки в магнитопроводах 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 created by them in the magnetic circuits 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 магнитопровода закреплена дополнительно введенная опора индуктора.As an embodiment, it is possible that at least one outer end side of the magnetic circuit is secured with an additional input of the inductor support.

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

Как вариант исполнения, возможно, что фланец имеет торцевое осевое отверстие.As an embodiment, it is possible that the flange has an axial end bore.

Как вариант исполнения, возможно, что стержень имеет торцевое осевое отверстие.As an embodiment, it is possible that the rod has an axial end bore.

Как вариант исполнения, возможно, что торцевая поверхность втулки сопрягается с торцевой поверхностью фланца.As an embodiment, it is possible that the end surface of the sleeve mates with the end surface of the flange.

Как вариант исполнения, возможно, что внутренняя цилиндрическая поверхность втулки сопрягается с внешней цилиндрической поверхностью фланца.As an embodiment, it is possible that the inner cylindrical surface of the sleeve mates with the outer cylindrical surface of the flange.

Как вариант исполнения, возможно, что торцевая поверхность стержня сопрягается с торцевой поверхностью фланца.As an embodiment, it is possible that the end surface of the rod mates with the end surface of the flange.

Как вариант исполнения, возможно, что внешняя цилиндрическая поверхность стержня сопрягается с внутренней цилиндрической поверхностью фланца.As an embodiment, it is possible that the outer cylindrical surface of the rod mates with the inner cylindrical surface of the flange.

Как вариант исполнения, возможно, что магнитопроводящая втулка выполнена составной в виде набора кольцеобразных элементов, сопряженных по торцевым или цилиндрическим поверхностям.As an embodiment, it is possible that the magnetically conducting sleeve is made integral in the form of a set of ring-shaped elements conjugated along end or cylindrical surfaces.

Как вариант исполнения, возможно, что магнитопроводящий стержень выполнен составным в виде набора кольцеобразных элементов, сопряженных по торцевым или цилиндрическим поверхностям.As an embodiment, it is possible that the magnetically conductive rod is made integral in the form of a set of ring-shaped elements conjugated along end or cylindrical surfaces.

Как вариант исполнения, возможно, что фланец выполнен составным в виде набора кольцеобразных элементов, сопряженных по торцевым или цилиндрическим поверхностям.As an embodiment, it is possible that the flange is made integral in the form of a set of ring-shaped elements conjugated along end or cylindrical surfaces.

Как вариант исполнения, возможно, что вставка состоит из кольцеобразных элементов электрически изолированных между собой.As an embodiment, it is possible that the insert consists of ring-shaped elements 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 изолированными между собой электропроводящими диамагнитными участками других элементов.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 overlaps the electrically conductive diamagnetic sections of the other elements isolated between themselves.

Магнитопровод индуктивного (трансформаторного) первичного измерительного преобразователя положения, выполненный в виде двух чашкообразных магнитопроводов, сопрягающихся по внутреннему контуру непосредственно, уменьшает потери, связанные с рассеиванием магнитного потока в сопряжениях элементов магнитопровода, обеспечивает наибольшую чувствительность первичного измерительного преобразователя.The magnetic core of the inductive (transformer) primary measuring transducer, made in the form of two cup-shaped magnetic cores, mating along the inner circuit directly, reduces the losses associated with the dispersion of the magnetic flux in the mating elements of the magnetic circuit, provides the greatest sensitivity of the primary measuring transducer.

Разрез диамагнитной электропроводящей вставки, позволяет уменьшить кольцевые токи и соответственно потери, когда магнитные потоки магнитопроводов замыкаются через магнитопровод, что повышает чувствительность первичного измерительного преобразователя, т.к. увеличивается относительное изменение индуктивности обмоток датчика.The section of the diamagnetic conductive insert allows to reduce ring currents and, accordingly, losses when the magnetic fluxes of the magnetic circuits are closed through the magnetic circuit, 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.

При различных вариантах исполнения индуктивный (трансформаторный) чувствительный элемент посредством индуктора, связанного с контролируемым объектом, обеспечивает получение информации о нахождении контролируемого объекта в заданной области.In various embodiments, the inductive (transformer) 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.4 и фиг.5 раскрыты варианты сопряжения магнитопроводящего фланца с магнитопроводящим стержнем. На фиг.6, фиг.7 и фиг.8 раскрыты варианты сопряжения магнйтопроводящего фланца с магнитопроводящей втулкой. На фиг.9 - фиг.14 раскрыты варианты электропроводящей диамагнитной вставки. На фиг.15 и фиг.16 раскрыты варианты конструкции индуктора. На фиг.17 - фиг.20 изображены варианты расположения обмоток в полостях магнитопровода. На фиг.21 - фиг.25 приведены электрические схемы измерительных цепей в зависимости от положения индуктора.Figure 1, figure 2 shows the sensing element of the detection sensor in the scope of the independent paragraph 1 of the formula of the utility model. Figure 3, figure 4 and figure 5 disclosed options for pairing a magnetic conductive flange with a magnetic core. In Fig.6, Fig.7 and Fig.8 disclosed options for pairing a magnetically conductive flange with a magnetic sleeve. Fig.9 - Fig.14 disclosed options for a conductive diamagnetic insert. On Fig and Fig disclosed options for the design of the inductor. In Fig.17 - Fig.20 shows the location of the windings in the cavities of the magnetic circuit. In Fig.21 - Fig.25 shows the electrical circuit of the measuring circuits depending on the position of the inductor.

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 магнитопровод 2, выполненный в форме двух чашкообразных магнитопроводов Ш-образного сечения, установленных встречно внутренними полостями, в каждой из которых расположена обмотка 4. Перемещающийся индуктор 1 имеет хотя бы один магнитопроводящий участок и установлен по внешней цилиндрической поверхности соосно магнитопроводу 2. Чашкообразные магнитопроводы по внутреннему контуру сопрягаются непосредственно, а по внешнему через введенную кольцеобразную электропроводящую немагнитопроводящую перекрывающую магнитные потоки магнитопроводов и обмоток 4 вставку 3, имеющую хотя бы один сквозной разрез, например радиальный.The sensing element in figure 1 of the inductive (transformer) primary measuring transducer of the position, contains a magnetic circuit 2, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of the W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which there is a winding 4. The moving inductor 1 has at least one magnetically conducting section and is installed on the outer cylindrical surface coaxially with the magnetic circuit 2. Cup-shaped magnetic circuits along the inner contour are mated directly, and on the outside through the introduced ring-shaped electrically conductive non-magnetic conductive blocking magnetic fluxes of the magnetic circuits and windings 4 insert 3 having at least one through cut, for example a radial one.

Чувствительный элемент на фиг.2 трансформаторного первичного измерительного преобразователя положения, содержит магнитопровод 2, выполненный в форме двух чашкообразных магнитопроводов Ш-образного сечения, установленных встречно внутренними полостями, в каждой из которых расположена первичная обмотка 4 и вторичная обмотка 5. Перемещающийся индуктор 1 имеет хотя бы один магнитопроводящий участок и установлен по внешней цилиндрической поверхности соосно магнитопроводу 2. Чашкообразные магнитопроводы по внутреннему контуру сопрягаются непосредственно, а по внешнему через введенную кольцеобразную электропроводящую немагнитопроводящую перекрывающую магнитные потоки магнитопроводов и обмоток вставку 3, имеющую хотя бы один сквозной разрез, например радиальный.The sensing element in figure 2 of the transformer primary position transmitter, contains a magnetic circuit 2, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of the W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which is located the primary winding 4 and the secondary winding 5. The moving inductor 1 has although would have one magnetically conducting section and is installed along the outer cylindrical surface coaxially with the magnetic circuit 2. Cup-shaped magnetic circuits are mated along the inner contour directly, and externally through an introduced ring-shaped electrically conductive non-magnetically conductive blocking magnetic fluxes of magnetic circuits and windings, insert 3 having at least one through cut, for example, a radial one.

Внутренний контур чашкообразного магнитопровода на фиг.3 выполнен с магнитопроводящим фланцем заодно.The inner contour of the cup-shaped magnetic circuit in figure 3 is made with a magnetically conducting flange at the same time.

Внутренний контур чашкообразного магнитопровода на фиг.4 сопрягается с магнитопроводящим фланцем по торцевой поверхности.The inner contour of the cup-shaped magnetic circuit in figure 4 is mated with a magnetic flange on the end surface.

Внутренний контур чашкообразного магнитопровода на фиг.5 сопрягается с магнитопроводящим фланцем по внешней цилиндрической поверхности.The inner contour of the cup-shaped magnetic circuit in FIG. 5 is mated to a magnetic conductive flange on an outer cylindrical surface.

Внешний контур чашкообразного магнитопровода на фиг.6 выполнен с магнитопроводящим фланцем заодно.The outer contour of the cup-shaped magnetic circuit in Fig.6 is made with a magnetically conducting flange at the same time.

Внешний контур чашкообразного магнитопровода на фиг.7 сопрягается с магнитопроводящим фланцем по внутренней цилиндрической поверхности.The outer contour of the cup-shaped magnetic circuit in Fig. 7 is mated to a magnetic flange along an inner cylindrical surface.

Внешний контур чашкообразного магнитопровода на фиг.8 сопрягается с магнитопроводящим фланцем по торцевой поверхности.The outer contour of the cup-shaped magnetic circuit in Fig. 8 is mated to a magnetic flange on the end surface.

Индуктор 1 на фиг.15 содержит немагнитопроводящий 6 и магнитопроводящий участок 7.The inductor 1 in Fig. 15 comprises a non-magnetic conductive 6 and a magnetic conductive portion 7.

Индуктор 1 на фиг.16 представляет собой немагнитопроводящую втулку 6, имеющую на внутренней цилиндрической поверхности магнитопроводящий участок 7.The inductor 1 in Fig. 16 is a non-magnetically conducting sleeve 6 having a magnetically-conducting section 7 on the inner cylindrical surface.

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 4 чувствительного элемента гармонического или импульсного сигнала, когда в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 3 находится диамагнитный участок индуктора 1, например, диэлектрический, магнитные потоки обмоток 4 не взаимодействуют, наводя ЭДС в диамагнитной электропроводящей вставке 3. Электрическая схема измерительной цепи представлена на фиг.21, где 8 - образцовое сопротивление, 9 - индуктивность диамагнитной электропроводящей вставки 3; 10 - внутреннее электрическое сопротивление вставки 3 (R~0). Таким образом, когда в зоне диамагнитной вставки 3 находится диамагнитный участок индуктора 1, обмотки 4 чувствительного элемента и диамагнитная вставка 3 работают как трансформаторы в режиме короткого замыкания. В таком режиме практически вся энергия магнитного поля обмоток 4 передается на электропроводящую диамагнитную вставку 3, где преобразуется в токи Фуко. При этом индуктивность обмоток 4 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.22. В которой сопротивление элемента 11 эквивалентно параллельному включению активного сопротивления обмоток и внутреннего сопротивления диамагнитной электропроводящей вставки 3. Таким образом, когда в зоне диамагнитной вставки 3 находится немагнитопроводящий участок индуктора 1, комплексное сопротивление чувствительного элемента мало, а следовательно и падение напряжения на нем также мало.When a harmonic or pulse signal is applied to the windings 4, when there is a diamagnetic section of the inductor 1, for example, dielectric in the area of the diamagnetic conductive insert 3, the magnetic fluxes of the windings 4 do not interact, inducing an EMF in the diamagnetic conductive insert 3. The electrical circuit of the measuring circuit is shown in Fig, where 8 is the model resistance, 9 is the inductance of the diamagnetic conductive insert 3; 10 - internal electrical resistance of insert 3 (R ~ 0). Thus, when the diamagnetic section of the inductor 1 is located in the zone of the diamagnetic insert 3, the windings 4 of the sensing element and the diamagnetic insert 3 operate as transformers in the short circuit mode. In this mode, almost all the energy of the magnetic field of the windings 4 is transferred to the electrically conductive diamagnetic insert 3, where it is converted into Foucault currents. In this case, the inductance of the windings 4 L ₀₁ tends 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.22. 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 3. Thus, when a non-magnetic conductive portion of the inductor 1 is located in the zone of the diamagnetic insert 3, the complex resistance of the sensitive element is small, and therefore the voltage drop across it is also small.

При перемещении индуктора 1, связанного с контролируемым объектом в зону диамагнитной вставки 3 входит магнитопроводящий участок индуктора 1, основная часть магнитных потоков, направленных встречно замыкается через индуктор 1, внешний контур чашкообразного магнитопровода 2, внутренний контур чашкообразного магнитопровода 2, внутренний контур второго чашкообразного магнитопровода 2, внешний контур второго чашкообразного магнитопровода 2 и магнитопроводящий участок индуктора 1. Эквивалентная схема такого режима работы представлена на фиг.23. 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 into the zone of the diamagnetic insert 3, the magnetically conducting section of the inductor 1 enters, the main part of the magnetic flux directed counterclockwise through the inductor 1, the outer circuit of the cup-shaped magnetic circuit 2, the inner circuit of the cup-shaped magnetic circuit 2, the inner circuit of the second cup-shaped magnetic circuit 2 , the outer contour of the second cup-shaped magnetic circuit 2 and the magnetically conducting section of the inductor 1. An equivalent circuit of this mode of operation is presented in f g.23. 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 3.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 sensing element when the magnetically conducting section of the inductor is in the zone 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 3.

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 4 чувствительного элемента гармонического или импульсного сигнала, когда в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 3 находится диамагнитный участок индуктора 1, например, диэлектрический, магнитные потоки обмоток 4 не взаимодействуют, наводя ЭДС в диамагнитной электропроводящей вставке 3, при этом практически вся энергия магнитного поля обмоток трансформируется в диамагнитную электропроводящую вставку, где преобразуется в токи Фуко. Электрическая схема измерительной цепи представлена на фиг.24, где 8 - образцовое сопротивление; 9 - индуктивность диамагнитной электропроводящей вставки 3; 10 - внутреннее электрическое сопротивление вставки 3 (R~0). Таким образом, когда в зоне диамагнитной вставки 3 находится диамагнитный участок индуктора 1, обмотки 4 чувствительного элемента и диамагнитная вставка 3 работают как трансформаторы в режиме короткого замыкания. При этом ЭДС индукции, наводимая во вторичных обмотках 5 мала.When a harmonic or pulsed signal is applied to the primary windings 4, when the diamagnetic section of the inductor 1, for example, the dielectric, is located in the area of the diamagnetic conductive insert 3, the magnetic fluxes of the windings 4 do not interact, inducing EMF in the diamagnetic conductive insert 3, while almost all energy The magnetic field of the windings is transformed into a diamagnetic electrically conductive insert, where it is converted to Foucault currents. The electrical circuit of the measuring circuit is shown in Fig.24, where 8 is the model resistance; 9 - inductance of a diamagnetic conductive insert 3; 10 - internal electrical resistance of insert 3 (R ~ 0). Thus, when the diamagnetic section of the inductor 1 is located in the zone of the diamagnetic insert 3, the windings 4 of the sensing element and the diamagnetic insert 3 operate as transformers in the short circuit mode. In this case, the induction EMF induced in the secondary windings 5 is small.

При перемещении индуктора 1, связанного с контролируемым объектом в зону диамагнитной вставки 3 входит магнитопроводящий участок индуктора 1, основная часть магнитных потоков, направленных встречно, замыкается через индуктор 1, внешний контур чашкообразного магнитопровода 2, внутренний контур чашкообразного магнитопровода 2, внутренний контур второго чашкообразного магнитопровода 2, внешний контур второго чашкообразного магнитопровода 2 и магнитопроводящий участок индуктора 1. Диамагнитная вставка, как бы, становится экранированной. Электрическая схема измерительной цепи представлена на фиг.25. При этом потери энергии резко уменьшаются, а ЭДС индукции, наводимая во вторичных обмотках 5 увеличивается.When moving the inductor 1 associated with the controlled object into the zone of the diamagnetic insert 3, the magnetically conducting section of the inductor 1 enters, the main part of the magnetic flux directed counterclosed through the inductor 1, the outer circuit of the cup-shaped magnetic circuit 2, the inner circuit of the cup-shaped magnetic circuit 2, the inner circuit of the second cup-shaped magnetic circuit 2, the outer contour of the second cup-shaped magnetic circuit 2 and the magnetically conducting portion of the inductor 1. The diamagnetic insert, as it were, becomes shielded. The electrical circuit of the measuring circuit is shown in Fig.25. In this case, the energy loss decreases sharply, and the induction EMF induced in the secondary windings 5 increases.

Таким образом, контролируя напряжение, наводимое во вторичных обмотках 5 чувствительного элемента, можно получать однозначную информацию о том, какой участок индуктора находится в зоне диамагнитной электропроводящей вставки 3.Thus, by controlling the voltage induced in the secondary windings 5 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 3.

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 информацииInformation sources

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

2. AC №403955, МКл 2 G01d 5/22, 19722. AC No. 403955, MKL 2 G01d 5/22, 1972

3. AC №191380, Кл 74b, 8/04, 19673. AC No. 191380, CL 74b, 8/04, 1967

Claims

1. Inductive (transformer) primary measuring transducer containing magnetic circuit, made in the form of two cup-shaped magnetic circuits of W-shaped cross-section, installed counter-internal cavities, in each of which is located the winding (s), and a moving inductor, characterized in that the inductor has at least one magnetically conducting section is installed along the outer cylindrical surface coaxially with the magnetic circuit, cup-shaped magnetic circuits in the inner contour are mated directly implicitly, and externally, through an introduced ring-shaped electrically conductive non-magnetic conductive blocking magnetic fluxes of magnetic circuits and windings having at least one through cut, for example, a radial one.

2. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetic core and a rod, made as a unit with a magnetic conductor flange, wherein the core forms an internal circuit of the magnetic circuit, and the sleeve with a flange forms an external circuit magnetic circuit.

3. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetic core, a rod and a flange, the rod forming the inner circuit of the magnetic circuit and made with the flange as a unit, and the sleeve mates with the surface of the flange forming with it the external circuit of the magnetic circuit.

4. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetically conducting sleeve, a rod and a flange, the rod forming an internal circuit of the magnetic circuit and coaxially mating with the surface of the flange, and the sleeve with the flange, made as a single whole, form the external circuit of the magnetic circuit.

5. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the cup-shaped magnetic circuit consists of a magnetically conducting sleeve, a rod and a flange, wherein the rod forms an internal circuit of the magnetic circuit and coaxially mates with the surface of the flange, the sleeve mates with the surface of the flange, forming with it the external circuit of the magnetic circuit.

6. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the distance between the end surfaces of the magnetic circuit mating via the insert is greater than or equal to the thickness of the electrically conductive diamagnetic insert.

7. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the insert is electrically isolated from the magnetic circuit.

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

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

10. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the inductor coupled to the controlled object is a diamagnetic bushing having at least one magnetically conducting portion on the inner cylindrical surface.

11. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that the inductor coupled to the controlled object is a magnetically conductive sleeve having the ability to enter and exit the magnetic circuit zone covered by an electrically conductive diamagnetic insert.

12. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the length of the magnetically conductive portion of the inductor is not less than the distance between the external circuits of the magnetic circuits that are interfaced through the insert.

13. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the winding (s) are mounted, for example, on the surface of an electrically conductive diamagnetic insert.

14. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the winding (s) are fixed, for example, on the cylindrical surface of the core of the magnetic circuit.

15. The inductive (transformer) primary measuring position transmitter according to claim 1, characterized in that the winding (s) are fixed, for example, on the inner cylindrical surface of the outer sleeve of the magnetic circuit.

16. The inductive (transformer) primary position transmitter according to claim 1, characterized in that the winding (s) are fixed, for example, on the inner surface of the magnetic circuit flange.

17. 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 in the magnetic circuits is directed in the opposite direction.

18. The inductive (transformer) primary 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 in the magnetic circuits is directed in the opposite direction, and the secondary windings are connected in series in the opposite direction or parallel to the opposite direction.

19. The inductive (transformer) primary position measuring transducer according to claim 1, characterized in that at least one outer end side of the magnetic circuit is secured with an additional input of the inductor.

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