SU1061052A1 - Поплавковый измерительный прибор - Google Patents

Abstract

ПОИЛАВКОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий герметичный кор ,пус, заполненный рабочей жидкостью, взвешенный в жидкости поплавковый узел, опоры его центрировани , датчик угла соединенные чере электронный усилитель с магнитоэлектрическим датчиком момента, катушки которого расположены в камерах поплавкового узла, ограниченных с внешней стороны пластинами, размещенными в зазоре магнитной системы, состо щей из укрепленных в корпусе магнита и магнитопровода с полюсными пластинами, о т ли ч а ю -щ и йс   тем, что, с целью упрощени  конструкции и уменьшени  габаритов и веса, зазоры между камерами поплавкового узла и магнитной системой заполнены ферромагнитной жидкостью на основе ртути, при этом пластины электрически изолированы от камеры | и соединены с катушками датчика момента , а полюсные пластины магнитопровода электрически изолированы от него и соединены с выходом электронного усилител .

Description

Изобретение относ тс  к приборотроению , а именно к конструкции инегрирующих и дифференцирующих гирокопов и ма тниковых акселерометров,

Известна конструкци  поплавкового измерительного прибора, включаща  в се0  заполненный рабочей жидкостью герметичный корпус с взвешенными в жидкости поплавками: полвижньм узлом и опорами его центрировани , узел токоподводов, датчик угла и магнитоэлектрический датчик момен-. та, катушки которого укреплены на поплавковом узле, а магнит и магнйтопровод - на корпусе прибора IJ .

Недостатком данного прибора  в  - етс  непосредственный контакт рабочей жидкости с катушками датчика момента , что может привести к по влению пузырьков газа в жидкости-в процессе работы прибора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее герметичный корпус, заполненный рабочей жидкостью , взвешенный в жидкое- ти поплавковый узел, опора его центрировани , датчик угла, соеди- ненный через электронный усилитель с магнитоэлектрическим датчиком мо- мента, катушки которого расположейы в камерах поплавкового узла, ограНиченных с внешней стороны пластинами , размещёнными в зазоре магнит- ; ной системы, состо щей из укрепленных в .корпусе магнита и магнитопроврда с полюсными пластинами 2 . . Недостатками прибора  вл ютс  большой вес и габариты магнитоэлектрического датчика момента (30-40% от общего веса поплавкового прибора, а также Упругий, момент, сложность и ненадежность (из-за возможности потери формы токоподйодов) узла токоподводов , в качестве которых в большинстве случаев -используютс  золо- ; тые ленточные токоподводы полукруглой формы или змейки. Цель изобретени  - упрощение конСтрукции иуменьшение габаритов и веса поплавкового измерительного прибора .

.Указанна  цель достигаетс  тем, что в конструкции поплавкового изме ритёльного прибора, содержащей гер|четичный корпус, заполненный рабочей жидкостью, взвешенный в жидкости поплавковый узел, опоры его цёнт рировани , датчик угла,, соединенный через электронный усилитель с магнитоэлектрическим датчиком момента, катушки которого расположены в камерах поплавкового узла, ограниченных с внешней стороны пластинами, размет щенными в зазоре магнитнрй системы,; состо щей из укрепленных в корпусе магнита и магнитопровода, с полюсными пластинами, зазоры между камерами поплавкового узла и магнитной системой заполнены ферромагнитной жидкостью на основе ртути, при этом внешние цилиндрические образующие пластины упом нутых камер электг ически изолированы от них и соединены с катушками датчика момента, а полюсные пластины магнитопровода электрически изолированы от него и соединены с выходом электронного усилител . ,..

На чертеже представлен предлага- ; емый поплавковый измерительный прибор (акселерометр).

Поплавковый измерительный при- бор - акселерометр - состоит из герметичного корпуса 1, заполненного рабочей жидкостью.. 2, в которой взвё шеи поплавок 3, имеющий ма тнйковость из-за наличи  груза 4. Поплавок -центрируетс  опорами 5, его угловое перемещение относительно оси подвеса измер етс  датчиком 6, выход которого через элект онный усилитель 7 и эталонное выход-, ное сопротивление R св зан с катуш- камй 8 магнитоэлектрического датчиJKа момента, статор котррого посто нный магнит 9 и магнитопровод 10 укреплены на корпусе 1 Катушки 8 магнитоэлектрического датчика момента расположены в камерах 11 поплавка 3.

Внешние цилиндрические стальные образующие пластины 12 камер 11 изблированы от них изол тором 13 и электрически св заны с катушками 8; Стальные полюсные пластины 14 магнитопровода 10 изолированы от него ийол тором 15 и электрически св заны с вы:ходом электронного .силител . Зазрр,ы между внешними цилиндрическими обра зующими пластинами 12 и полюсными пластинами 14 заполнены ферромагнитной жидкостью 16 на базе электропроводной жидкости - носител  - ртути. Зазоры между внутренними цилиндрическими образующими камер 11 и полюсами магнита 9 также заполнены ферромагйитной жидкостью 16.

В корпусе 1 имеютс  технологические каналы 17 дл  заполнени  зазоров магнитной .системы датчика момента жидким ферромагнетиком.

Предлагаемый поплавковый Измери:тельный прибор (акселерометр) работает следующим образом...

При наличии ускорени  а по измерительной оси Ч прибора к поплавку 3 , приложен момент инерционной силы, обусловленный наличием ма тникового гру-за 4-. Угловое перемещение поплавка измер .етс  датчи| ом угла б, выход которого через э-Пектронный усилитель и .сопротивление R , а также через жидкометаллические токоподводы - ферромагнитную жидкость 16, св зан с катушками 8 датчика момента. Развива5

емый датчиком момента момент компенсирует момент инерционной силы и равен ..

Г

К

А

ос

где т- коэффициент передачи датчика момента, IQC -ТОК обратной св зи.

Измер   1гзс (бых Joe) г определ ют ускорение по измерительной JQ ОСИ акселерометра.

Основным элементом, определ ющим величину магнитного сопротивлени  ,; магнитной цепи магнитоэлектрического датчика момента прототипа,  вл етс  ; с зазор в магнитной системе, в котором . .размещены камеры с катушками датчй- ; ка-момента. Магнитное сопротивление зазора обратно пропорционально магнитной проницаемости .среды .зазора. Известно, что при введении в зазор 20 магнитной системы ферромагнитной жйд-,.; кОсти величина момента, развиваемого магнитоэлектрическим датчиком момента , резко/возрастает.

. В поплавковых измерительных прибо-25 pax рассматриваемого класса уменьша:ть -выходную величину, соответс вувмдую единице измер емой величины (дл  акселерометра - крутизну), т.е. ток обратной св зи, соответствующий 30 где g - убкоренйе силы т жести, неце-, лесробразно, так как это привод т k уменьшению разрешсдащей способности измерительного прибора .

: , -is

Поэтому в предлагаемом приборе наличие ферромагнитной жидкости в зазоре магйитной системы используетс  с целью уменьшени  габаритов и веса датчика момента. . , JJQ

Момент, развиваемый датчиком MOiмента , равен

МЛ1 BSftOJ 1ос

где В - магнитна  индукци  в зазоре ., магнитной системыj v

активна  площадь витка катуш . ки датчика,

СО - число витков катушки.

При введении в зазор жидкости ферромагнетика резко возрастает величина В. .

Выдвинутое условие, неизменности МДм бс Р измер емом ускорении Ig позвол ет уменьшить как габариты датчика момента (уменьшить Sg и (Ш), так, и его вес, так как дл  соз- ланй  В в -предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом требуетс  посто нный магнит со значительно меньшей магнитодвижущей силой, а, следовательно, и с меньшей массой.

Отличием предлагаемой конструкции поплавкового измерительного прибора от известных технических решений , вл етс  то, что жидкий ферромагнетик , наход щийс  в зазоре магнитной системы магнитоэлёктрдгческого датчика мс лента дл  уменьшени  его веса и габаритов,  вл етс  одновременно УЗЛОМ жидкометаллических токоподдоДов , проход щих ток обратной св зи от усилител  7 к катушкам 8 датчика момента.

Выход электронного усилител  соединен с полюсными пластинами -14 . магнитопроводаЮ, изолированными от него, .жидкостью - носителем жидкого ферромагнетика, заполн ющего зазоры между полюсными пластинами и внешними цилиндрическими образующими пластинами 12,  вл етс  электропроводна  ртуть, определ юща  электропроводность жидкого ферромагнетика 16. Внешние цилиндрические образующие пластины 12 изолированы от поплавка и соединены с катушками 8 датчика момента..

Таким образом, использование жидкого ферромагнетика, наход щегос  в зазоре датчика момента,- в качестве узла токопроводов упрощает конструкцию поплавкового измерительного прибора и уменьшает габариты и вес.

f-S

Claims (1)

1. ПОПЛАВКОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий герметичный корпус, заполненный рабочей жидкостью, взвешенный в жидкости поплавковый узел, опоры его центрирования, дат- чик угла·, соединенные чере5 электронный усилитель с магнитоэлектрическим датчиком момента, катушки которого расположены в камерах поплавкового узла, ограниченных с внешней стороны пластинами, размещенными в зазоре магнитной системы, состоящей из укрепленных в корпусе магнита и магнитопровода с полюсны-* ми пластинами, о т ли ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов и веса, зазоры между камерами поплавкового узла и магнитной системой заполнены ферромагнитной жидкостью на основе ртути, при этом пластины электрически изолированы от камеры и соединены с катушками датчика момента, а полюсные пластины магнитопровода электрически изолированы от него и соединены с выходом электронного усилителя.

   SU.-----1001052 А