SU1263995A1 - Displacement-to-electric signal sample converter - Google Patents

Displacement-to-electric signal sample converter Download PDF

Info

Publication number
SU1263995A1
SU1263995A1 SU853866345A SU3866345A SU1263995A1 SU 1263995 A1 SU1263995 A1 SU 1263995A1 SU 853866345 A SU853866345 A SU 853866345A SU 3866345 A SU3866345 A SU 3866345A SU 1263995 A1 SU1263995 A1 SU 1263995A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
particle
permanent magnets
poles
spherical particle
Prior art date
Application number
SU853866345A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Евгеньевич Скачков
Юрий Сергеевич Бадаев
Original Assignee
Ленинградский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета filed Critical Ленинградский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority to SU853866345A priority Critical patent/SU1263995A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1263995A1 publication Critical patent/SU1263995A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и расширение диапазона преобразовани . Преобразователь содержит корпус, в котором между электродами в диэлектрической среде колеблетс  сферическа  матрица из ферромагнитного материала . С внешней стороны электродов установлены магниты с коническими полюсами, перемещающиес  вдоль электродов под воздействием входного сигнала . Т.к. межэлектродна  область выполнена с переменным зазором по длине, то в зависимости от положени  магнитов частота выходного сигнала сS мен етс , индициру  величину перемещени  штока. 2 ил. (ЛThis invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to increase the reliability and expand the conversion range. The converter includes a housing in which a spherical matrix of ferromagnetic material oscillates between the electrodes in a dielectric medium. On the outer side of the electrodes there are magnets with conical poles, moving along the electrodes under the influence of the input signal. Because Since the interelectrode region is made with a variable gap in length, the frequency of the output signal C S varies depending on the position of the magnets, indicating the amount of movement of the rod. 2 Il. (L

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-ί зовано для преобразования линейных перемещений в импульсный электрический сигнал.The invention relates to measuring technique and can be used to convert linear displacements into a pulsed electrical signal.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона преобразования.The purpose of the invention is to increase reliability and expand the conversion range.

На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя; на фиг. 2 электрическая схема.In FIG. 1 shows the design of the converter; in FIG. 2 electric circuit.

Преобразователь перемещений в импульсный сигнал содержит электроды 1 и 2, электропроводящую сферическую частицу 3, выполненную из ферромагнитного материала, постоянные магниты с коническими полюсами 4 и 5, схему преобразования с резистором 6.The transducer into a pulse signal contains electrodes 1 and 2, an electrically conductive spherical particle 3 made of ferromagnetic material, permanent magnets with conical poles 4 and 5, a conversion circuit with a resistor 6.

Электроды 1 и 2 (фиг. 1) вмонтированы в корпус 7 и расположены под углом один к другому. Межэлектродное пространство через штуцер 8 заполнено диэлектрической средой - жидким неполярным диэлектриком, например гексаном, а сферическая частица, имеющая плотность, равную плотности неполярного диэлектрика, изготовлена путем нанесения гальваническим способом слоя никеля на сферу из вспененного полистирола.The electrodes 1 and 2 (Fig. 1) are mounted in the housing 7 and are located at an angle to one another. The interelectrode space through the nozzle 8 is filled with a dielectric medium - a liquid non-polar dielectric, for example hexane, and a spherical particle having a density equal to the density of a non-polar dielectric is made by galvanic coating of a nickel layer on a sphere made of foamed polystyrene.

Постоянные магниты 4 и 5 укреплены на раме 9 с возможностью регу- . лиродания расстояния между коническими полюсами, а передача механических перемещений от объекта измерений к постоянным магнитам осуществляется через измерительный шток 10, укрепленный с помощью фланца 11 и стоек 12 на раме 9, которая установлена на шариковых опорах 13, перемещающаяся по направляющим в корпусе 7. Силовое замыкание между штоком 10 и поверхностью элемента, перемещения которого измеряются, обеспечивается пружиной 14.Permanent magnets 4 and 5 are mounted on the frame 9 with the possibility of regulation. the distance between the conical poles, and the transfer of mechanical displacements from the measurement object to the permanent magnets is carried out through the measuring rod 10, mounted with a flange 11 and racks 12 on the frame 9, which is mounted on ball bearings 13, moving along the guides in the housing 7. Power circuit between the rod 10 and the surface of the element whose movements are measured, is provided by the spring 14.

К электродам 1 и 2 через резистор 6 (фиг. 2) подключен источник постоянного электрического напряжения 15, а для регистрации выходных сигналов применен цифровой частотомер 16, который совместно с элементами 6 и 15 составляет схему преобразования.A constant voltage source 15 is connected to the electrodes 1 and 2 through a resistor 6 (Fig. 2), and a digital frequency counter 16 is used to register the output signals, which together with elements 6 and 15 makes up a conversion circuit.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче напряжения на электроды 1 и 2 в межэлектродном простран стве возникает электрическое поле напряженностьюWhen voltage is applied to the electrodes 1 and 2 in the interelectrode space, an electric field of intensity

U _U _

2h·-tg «·/£ ’ (1) где (Z ~ угол, образованный электродами 1 и 2;2h · -tg "· / £’ "(1) where (Z is the angle formed by electrodes 1 and 2;

h - расстояние от вершины угла .h is the distance from the top of the corner.

Это электрическое поле приводит сферическую частицу 3 в колебательное движение между электродами. Ко лебания частицы сопровождаются пере20This electric field causes the spherical particle 3 to oscillate between the electrodes. Oscillations of the particle are accompanied by over 20

I где носом заряда и на резисторе 6 формируются импульсы тока частотойI where the charge pulses and frequency pulses are formed on the charge nose and on resistor 6

(2) ξ - диэлектрическая проницаемость межэлектродного прост ранства;, • г - радиус сферической частицы;, 25 р - средняя плотность частицы;(2) ξ is the dielectric constant of the interelectrode space ;, • r is the radius of a spherical particle ;, 25 p is the average density of the particle;

К - коэффициент восстановления при ударе сферической частицы об электроды.K is the recovery coefficient upon impact of a spherical particle on the electrodes.

Так как частица 3 выполнена из ферромагнитного материала (никеля), то под действием магнитного поля ко нических полюсов постоянных магнитов 4 и 5 она совершает колебания между электродами вдоль оси А-А (фиг. 1).Since particle 3 is made of a ferromagnetic material (nickel), under the influence of the magnetic field of the conical poles of the permanent magnets 4 and 5, it oscillates between the electrodes along axis AA (Fig. 1).

Контролируемое линейное перемещение, передаваемое через измерительный шток, приводит к изменению положения конических полюсов постоянных магнитов относительно расходящихся электродов. При этом неоднородное магнитное поле увлекает за собой колеблющуюся частицу 3 и изменяет ее траекторию колебаний h относительно вершины угла об .A controlled linear movement transmitted through the measuring rod leads to a change in the position of the conical poles of the permanent magnets relative to the diverging electrodes. In this case, an inhomogeneous magnetic field carries along the oscillating particle 3 and changes its trajectory of oscillations h with respect to the apex of the angle of about.

Это приводит, согласно формуле (2), к изменению частоты f следования электрических импульсов на выходе преобразователя, что фиксируется регистрирующим прибором, напри50 мер цифровым частотомером.This leads, according to formula (2), to a change in the repetition rate f of electrical pulses at the output of the converter, which is recorded by a recording device, for example, a digital frequency meter.

Использование неоднородного магнитостатического поля, воздействующего на частицу из ферромагнитного материала, совершающую непрерывные 55 колебания в системе электродов с переменным зазором, позволяет получить простую в изготовлении и наладке конструкцию, в которой нет малона дежных и сложных деталей для крепления подвиг:. .ых : ·.. к-родов и самой частицы. Возможность профилирования межэлектродного зазора позволяет получить линейную шкалу во всем ди- 5 апазоне, а выполнение частицы с нулевой плавучестью устраняет влияние на результаты измерений наклонов, вибраций и ускорений.The use of an inhomogeneous magnetostatic field acting on a particle of ferromagnetic material that performs continuous 55 oscillations in a system of electrodes with a variable gap makes it possible to obtain a design that is simple to manufacture and set up, in which there are no unreliable and complex parts for attaching the feat :. .yh: · .. of K-genera and the particle itself. The possibility of profiling the interelectrode gap makes it possible to obtain a linear scale in the entire 5th range, and the implementation of a particle with zero buoyancy eliminates the influence on the measurement results of slopes, vibrations and accelerations.

Claims (1)

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  преобразовани  линейных перемещений в импульсный электричес кий сигнал. Цель изобретени  - повышение надежности и расширение диапазона преобразовани . На фиг. 1 представлена конструкци  преобразовател ; на фиг. 2 электрическа  схема. Преобразователь перемещений в импульсный сигнал содержит электроды 1 и 2, электропровод щую сферическую частицу 3, выполненную из ферромагнитного материала, посто нные магниты с коничейкими полюсами 4 и 5, схему преобразовани  с резис тором 6. Электроды 1 и 2 (фиг. 1) вмонтированы в корпус 7 и расположены под углом один к другому. Межэлектродное пространство через штуцер 8 за полнено диэлектрической средой - жи ким непол рным диэлектриком, например гексаном, а сферическа  частица имеюща  плотность, равную плотности непол рного диэлектрика, изготовлена путем нанесени  гальваническим способом сло  никел  на сферу из вспененного полистирола. Посто нные магниты 4 и 5 укреплены на раме 9 с возможностью регулировани  рассто ни  между коническими полюсами, а передача механичес ких перемещений от объекта измерений к посто нным магнитам осуществл етс  через измерительный шток 10 укрепленный с помощью фланца 11 и стоек 12 на раме 9, котора  установ лена на шариковьк опорах 13, переме щакмда с  по направл ющим в корпусе 7. Силовое Зс1мыкание между штоком 10 и поверхностью элемента, переме щени  которого измер ютс , обеспечи ваетс  пружиной 14, К электродам 1 и 2 через резистор 6 (фиг, 2) подключен источник посто нного электрического напр жени  15, а цп  регистрации выходных сигналов применен цифровой частотомер 16, который совместно с элементами 6 и 15 составл ет схему преобразовани . Устройство работает следующим образом. При подаче напр жени  на электро ды 1 и 2 в межэлектродном простран5 стве возникает электрическое поле напр женностью 2h4g о(./2 где oi - угол, образованный электродами 1 и 2; h - рассто ние от вершины yi- ла «; „ Это электрическое поле приводит сферическую частицу 3 в колебательное движение между электродами Колебани  частицы сопровождаютс  переносом зар да и на резисторе 6 формируютс  импульсы тока частотой eti + K) 2h.t3|.|r.p.hO-kll3f где S - диэлектрическа  проницаемость м€жэлектродного пространства; , радиус сферической частицы;, средн   плотность частицы; коэффищ- ент восстановлени  при ударе сферической частицы об электроды. Так как частицс1 3 выполнена из ферромагнитного материала (никел ), то под действием магнитного пол  конических полюсов посто нных магнитов 4 и 5 она совершает колебани  ме вду электродами вдоль оси А-А (фиг. 1). Контролируемое линейное перемещение , передаваемое через измерительный шток, приводит к изменению положени  конических полюсов посто нных магнитов относительно расход щихс  электродов. При этом неоднородное магнитное поле увлекает за собой колеблющуюс  частицу 3 и измен ет ее траекторию колебаний h относительно вершины угла и . Это приводит, согласно формуле (2), к изменению частоты f следовани  электрических импульсов на выходе преобразовател , что фиксируетс  регистрирующим прибором, например цифровым частотомером. Использование неоднородного магнитостатического пол , воздействующего на частицу из ферромагнитного материала, совершающую непрерывные колебани  в системе электродов с переменным зазором, позвол ет получить простую в изготовлении и наладке конструкцию, в которой нет малонадежных и сложных деталей дл  креплени  ПОДВИ7.: .ых ; ск- родов и самой частицы. Возможность профилировани  межэлектродного зазора позвол ет получить линейную шкалу во всем диапазоне , а выполнение частицы с нулевой плавучестью устран ет вли ние на результаты измерений наклоно вибраций и ускорений. Формула изобретени Преобразователь перемещений в импульсный электрический сигнал, содержащий герметичный корпус, запо венный диэлектрической средой,подключенные к схеме преобразовани , установленные внутри корпуса электр ды с размещенной в межэлектродной области электропровод щей сферической частицей и измерительный шток, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  диапазона преобразовани , в нем установлены посто нные магниты, межэлектродна  область выполнена в виде профилированного канала, образованного плоскими электродами с переменным зазором по длине, расположенными в неоднородном магнитном поле конических полюсов посто нных магнитов, соединенных с измеритеЛьнан штоком и стенками корпуса, а электропровод ща  частица выполнена из ферромагнитного мате риала .The invention relates to a measurement technique and can be used to convert linear displacements into a pulsed electrical signal. The purpose of the invention is to increase the reliability and expand the conversion range. FIG. 1 shows the transducer design; in fig. 2 electrical circuit. A transducer into a pulse signal contains electrodes 1 and 2, an electrically conductive spherical particle 3 made of ferromagnetic material, permanent magnets with conic poles 4 and 5, a conversion circuit with a resistor 6. Electrodes 1 and 2 (Fig. 1) are mounted in housing 7 and are angled to one another. The interelectrode space through fitting 8 is filled with a dielectric medium — a non-polar dielectric, such as hexane, and a spherical particle having a density equal to that of a non-polar dielectric, is made by electroplating a layer of nickel onto a sphere from foamed polystyrene. The permanent magnets 4 and 5 are mounted on the frame 9 with the possibility of adjusting the distance between the conical poles, and the transfer of mechanical movements from the measurement object to the permanent magnets is carried out through the measuring rod 10 reinforced with the help of a flange 11 and pillars 12 on the frame 9, which mounted on ball bearings 13, interchangeably with guides in housing 7. Power connection 3 between rod 10 and surface of element, displacements of which are measured, is provided by spring 14, to electrodes 1 and 2 through resistor 6 (Fig. 2) connect ene source of DC electric voltage 15, and the CPU register output signals applied digital frequency meter 16 which together with elements 6 and 15 is conversion circuit. The device works as follows. When voltage is applied to electrodes 1 and 2, an electric field of 2h4g о arises in the interelectrode space (./ 2 where oi is the angle formed by electrodes 1 and 2; h is the distance from the top of yi лаla "; the field causes the spherical particle 3 to oscillate between the electrodes. The oscillations of the particle are accompanied by charge transfer and current pulses of the frequency eti + K) 2h.t3 |. | rphO-kll3f are formed on the resistor 6 where S is the dielectric constant of the electrode space; , radius of a spherical particle ;, average particle density; coefficient of recovery upon the impact of a spherical particle on the electrodes. Since the particle1 3 is made of ferromagnetic material (nickel), then under the action of the magnetic field of the conic poles of the permanent magnets 4 and 5, it oscillates between the electrodes along the axis A – A (Fig. 1). The controlled linear movement transmitted through the measuring rod causes a change in the position of the conical poles of the permanent magnets relative to the diverging electrodes. In this case, the inhomogeneous magnetic field carries away the oscillating particle 3 and changes its vibration path h relative to the vertex of the angle and. This leads, according to formula (2), to a change in the frequency f of the following electrical pulses at the output of the converter, which is recorded by a recording device, such as a digital frequency meter. The use of a non-uniform magnetostatic field acting on a particle made of ferromagnetic material, performing continuous oscillations in a system of electrodes with a variable gap, makes it possible to obtain an easy-to-manufacture and adjusting structure that does not have unreliable and complicated parts for fastening SUBVII.7: them; species and the particle itself. The ability to profile the interelectrode gap allows a linear scale to be obtained over the entire range, and the execution of a particle with zero buoyancy eliminates the effect on the measurement results of the slope of vibrations and accelerations. Claims of Invention A displacement transducer into a pulsed electrical signal containing a sealed enclosure, a dielectric sealed medium connected to a conversion circuit, mounted inside an electrodynamic housing with an electrically conductive spherical particle placed in the interelectrode region, and measuring rod, characterized in that and expansion of the conversion range, permanent magnets are installed in it, the interelectrode region is made in the form of a profiled channel formed Gloss electrodes with variable gap along the length, located in the inhomogeneous magnetic field conical poles of permanent magnets coupled to izmeriteLnan rod and the walls of the housing, and electrically conductive particle made of a ferromagnetic mate rial. А-АAa Фиг.FIG.
SU853866345A 1985-03-11 1985-03-11 Displacement-to-electric signal sample converter SU1263995A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853866345A SU1263995A1 (en) 1985-03-11 1985-03-11 Displacement-to-electric signal sample converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853866345A SU1263995A1 (en) 1985-03-11 1985-03-11 Displacement-to-electric signal sample converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1263995A1 true SU1263995A1 (en) 1986-10-15

Family

ID=21166676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853866345A SU1263995A1 (en) 1985-03-11 1985-03-11 Displacement-to-electric signal sample converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1263995A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 324492, кл. G 01 С 9/20, 1970. Авторское свидетельство СССР 439008, кл. G 08 С 9/ОС, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4523120A (en) Precise bearing support ditherer with piezoelectric drive means
US11084293B2 (en) Container for fluid
US3418546A (en) Momentum transducer
SU1263995A1 (en) Displacement-to-electric signal sample converter
US2447816A (en) Temperature responsive variable frequency oscillator
CN115824381A (en) Line vibration sensor with magnetohydrodynamic pump
US5119343A (en) Transducers for acoustic logging tool
US3522531A (en) Electric field intensity indicator employing a vibratory conductor sensor
CN207662339U (en) A kind of eddy current displacement sensor sensitivity calibration device
SU960648A1 (en) Device for voltage to pulse signal converter
CN218955912U (en) Linear vibration sensor with magnetohydrodynamic pump
SU1049831A1 (en) Device for measuring voltage
SU1465688A1 (en) Linear displacement variable-capacitance transducer
RU2817724C1 (en) Double-electrode string laboratory wave recorder
SU324492A1 (en) YSEOOYUZNAN, 'in * ШШ.Т? ХК5 (^ 1С ^ К «Г _ ?: J ^? YO7EKA I
JP2004325169A (en) Device for measuring fluid flow
SU1017999A1 (en) Method of and device for measuring liquid inter-phase and surface potential
RU2695111C1 (en) Miniature measuring instrument of parameters of electric power supply of spacecrafts with microsystem vibration electric field modulator
JPH08110788A (en) Sound source for measuring instrument
SU845009A1 (en) Device for simultaneous measuring of density, volumetric and mass flow rate
SU434274A1 (en) CONTACT LEVEL SIGNALIZER
SU446740A1 (en) Pulse linear transducer
SU1479862A1 (en) Method of conductometric analysis of pseudoliquefied layer of fine electroconductive material
RU2176404C1 (en) Seismometer-clinometer-deformation meter
SU1275221A1 (en) Device for determining frequency response of transducers with elements sensitive to dynamic action