SU1265464A1

SU1265464A1 - Индуктивный датчик перемещений

Info

Publication number: SU1265464A1
Application number: SU843827009A
Authority: SU
Inventors: Сергей Федорович Чеченев; Владимир Александрович Рыбаков; Николай Александрович Шишонков; Надежда Ивановна Старикова
Original assignee: Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-10-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и позвол ет повысить точность индуктивного датчика перемещений за счет повьшенй его температурной стабильности. содержит магнитопровод с зазором и размещенные на нем обмотку и упругий термокомпенсирующий элемент, выполненный в виде скобы с прокладкой. При перемещении объекта контрол измен етс магнитна проводимость на пути магнитного потока в области . зазора, магнитопровода, вследствие чего измен етс индуктивность обмотки , по которой суд т о перемещени х объекта контрол . Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение магнитной проницаемости магнитопр ,овода. Одновременно измен ютс линейные размеры скобы и прокладки. Это приводит к изменению силы их давлени на магнитопровод и вызывает изменение магнитирующего компонента магнитной проводимости магнитопровода в направлении, противоположном температурному .изменению магнитной S проницаемости. В результате происхо (Л дит взаимна компенсаци температурных изменений параметров магнитопровода . Благодар возможности подгонки ТОЛ1ЦИНЫ прокладки, обеспечиваетс более точна компенсаци температурных погрешностей измерени , INJ вследствие чего повышаетс индуктива ность датчика перемещений. 1 з.п. СП ф-лы, 2 ил. ilib О)

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля перемещений ферромагнитных объектов.

Целью изобретения является повышение точности индуктивного датчика перемещений за счет повышения температурной стабильности и более полной компенсации температурных изменений магнитной проницаемости материала магнитопровода.

На фиг. 1 приведен индуктивный датчик перемещений, общий вид} на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Индуктивный датчик перемещений содержит кольцевой магнитопровод I с радиальным зазором 2, в котором установлена диамагнитная прокладка 3. На магнитопроводе размещена обмотка 4, подключаемая в процессе из’мерений к измерительному блоку (не показан). На плоских поверхностях магнитопровода 1 установлен упругий термокомпенсирующий элемент, выполненный составным в виде скобы 5 и прокладки 6. Прокладка 6 установлена между магнитопроводом 1 и внутренней поверхностью скобы 5. Материал и геометрические размеры скобы 5, прокладки 6 и магнитопровода 1 выбраны с учетом следующих соотношений :

^>1е » еслир >0, (1) еслир^О, (2) где t_h , tp , l_c - коэффициенты линейного температурного расширения прокладки 6, магнитопровода 1 и скобы 5 соответственно¹, β - температурный коэффициент магнитной проницаемости материала магнитопровода 1.

Индуктивный датчик перемещений работает следующим образом.

При приближении ферромагнитного объекта контроля к магнитопроводу 1 со стороны зазора 2 изменяется магнитная проводимость на пути магнитного потока, создаваемого обмоткой . 4. В результате изменяется величина индуктивности обмотки 4, по которой судят о перемещении или расстоянии до контролируемого объекта. За счет диамагнитной прокладки 3 происходит выпучивание магнитного потока в области зазора, вследствие чего обеспечивается чувствительность датчика к перемещениям объекта контроля при достаточно больших расстояниях от 5 объекта контроля до магнитопровода 1 .

Изменение температуры окружающей среды приводит к изменению величины магнитной проницаемости маг10 нитопровода 1 и линейных размеров ' магнитопровода 1, скобы 5 и прокладки 6. Изменение линейных размеров этих элементов конструкции датчика приводит к изменению силы давления 15 упругой скобы 5 на магнитопровод.

В зависимости от соотношения их коэффициентов линейного температурного расширения сила давления на магнитопровод увеличивается (1) либо 20 уменьшается (2) .

За счет эффекта магнитоупругости происходит компенсация температурного увеличения (уменьшения) магнитной проницаемости магнитопровода 1 25 в результате ее уменьшения '(увеличения) на участке магнитопровода 1, где осуществляется его взаимодействие через прокладку 6 с упругой скобой 5 при изменении силы давлений 30 этой скобы на данный участок. Изменяя толщину прокладки 6, можно регулировать величину магнитоупругой компоненты в общем изменении параметров магнитопровода 1. Благодаря 35 этому достигается более полная компенсация температурной нестабильности магнитопровода и повышается точность индуктивного датчика перемещений .

Claims

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть исполь зовано дл контрол перемещений ферромагнитных объектов. Целью изобретени вл етс повышение точности ИНДУК.ТИВНОГО датчика перемещений за счет повьш ени температурной стабильности и более пол ной компенсации температурных изменений магнитной проницаемости материала магнитопровода. На фиг. 1 приведен индуктивный датчик перемещений, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1„ Индуктивный датчик перемещений содержит кольцевой магнитопровод 1 с радиальньм зазором 2, в котором установлена диамагнитна прокладка 3. На магнитопроводе размещена обмотка 4, подключаема в процессе из мерений к измерительному блоку (не показан). На плоских поверхност х магнитопровода 1 установлен упругий термокомпенсирующий элемент, выполненный составным в виде скобы 5 и прокладки 6. Прокладка 6 установлена между магнитопроводом 1 и внутренней поверхностью скобы 5. Материал и геометрические размеры скобы 5, прокладки 6 и магнитопровода 1 выбраны с учетом следующих соотношений : если р О, -,. если р О, . где If ,а с коэффициенты линейно го температурного ра ширени прокладки 6, магнитопровода 1 и скобы 5 соответствен но; Э температурный коэффи циент магнитной проницаемости материала магнитопровода 1. Индуктивный датчик перемещений работает следующим образом. При приближении ферромагнитного объекта контрол к магнитопроводу со стороны зазора 2 измен етс магнитна проводимость на пути магнитного потока, создаваемого обмоткой .4. Б результате измен етс ветгачина индуктивности обмотки 4, по которой суд т о перемещении или рассто нии до контролируемого объекта. Bai счет диамагнитной прокладки 3 происходит выпучивание магнитного потока в 4i области зазора, вследствие чего обеспечиваетс чувствительность датчика к перемещени м объекта контрол при достаточно больших рассто ни х от объекта контрол до магнитопровода 1 . Изменение температуры окружающей среды приводит к изменению величины магнитной проницаемости магнитопровода 1 и линейных размеров магнитопровода 1, скобы 5 и прокладки 6. Изменение линейных размеров этих элементов конструкции датчика приводит к изменению силы давлени упругой скобы 5 на магнитопровод. В зависимости от соотношени их коэффициентов линейного температурного расширени сила давлени на магнитопровод увеличиваетс (11 либо уменьшаетс (2) . За счет эффекта магнитоупругости происходит компенсаци температурного увеличени (у - еньшени ) магнитной проницаемости магнитопровода 1 в результате ее уменьшени (увеличени ) на участке магнитопровода 1, где осуществл етс его взаимодействие через прокладку 6 с упругой скобой 5 при изменении силы давлений этой скобы на данньй участок. Измен толщину прокладки 6, можно регулировать величину магнитоупругой компоненты в общем изменении параметров магнитопровода 1. Благодар этому достигаетс более полна компенсаци температурной нестабильности магнитопровода и повьшаетс точность индуктивного датчика перемещений . Формула изобрете 1,Индуктивный датчик перемещений, содержащий магнитопровод с размещенными на нем обмоткой и упругим тококомпенсирующим элементом, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, термокомпенсирующий элемент вьшолнен составным в виде скобы и установленной между нею и магнитопроводом прокладки.
2.Датчик по п. 1, отличающийс тем, что материалы скобы и прокладки выбраны с коэффициентом линейного температурного расширени , удовлетвор ющими следующим соотношени м: