SU1314225A1 - Бесконтактный индуктивный датчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике И может быть использовано дл  измерени  рассто ни  до различных объектов. Цель изобретени  - повышение точности индуктивного датчика путем компенсации вли ни  изменений температуры окружающей среды. Этот датчик содержит втулку, выполненную в виде цилиндра 1 и полукольца 2 с поперечной прорезью. Кожух 12, жестко соединенный с цилиндром 1, и втулка выпол ue .f сл .. V 22 1В 21 Г

Description

, 13

йены из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширени . Во втулке размещены измерительна  катушка 4 с сердечником 5 и компенсационна  катушка 6 с сердечником 7. В сердечниках 5 и 7 имеютс  радиальные щели 8 и 9. У свободного конца кожуха установлена с возможностью осевого поворота втулка 14 с упругой пластиной 15 и закрепленным на ней подстроечным магнитным шунтом 17. Пластина 15 проходит через прорезь в полукольце 2. После установки датчика возле объекта контрол  поворотом гайки 18 производитс  балансировка нул  мостовой из

1

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  рассто ни  до поверхности различных объектов.

Цель изобретени  - повьаление точности путем компенсации вли ни  изменений температурь: окружающей среды .

На фиг. 1 представлен датчик, об- щий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1j на фиг. 3 - развертка полукольца , жестко св занного с компенсационным концом втулки.

Бесконтактный индуктивный датчик линейных перемещений содержит втулку выполненную в виде цилиндра 1. С компенсационным концом втулки жестко св зано полукольцо 2, установленное эксцентрично с цилиндром 1 и имеющее поперечную прорезь 3, выполненную с углом наклона около 5° (фиг. 3). Во втулке размещены соос- но расположенные измерительна  катушка 4 с тороидальным сердечником 5 и компенсационна  катушка 6 с тороидалным сердечником 7. Сердечники 5 и 7 имеют радиальные щели 8 и 9, в которых размещены немагнитные электропровод щие пластины 10 и 11, обес- печивающие формирование магнитного пол  в щел х. Снаружи втулки размещен кожух 12, жестко прикрепленный к втулке со стороны измерительной катушки 4 и отделенный от нее на дру-

225

мерительной схемы, в которую включе- ны катущки 4 и 6 датчика. Она осуществл етс  за счет изменени  относительного положени  полукольца 2 и втулки 14, привод щего к изгибу пластины 15 и перемещению шунта 17 относительно сердечника 7 компенсационной катушки 6. О перемещении объекта суд т по сигналу разбаланса измерительной схемы. Компенсаци  вли ни  температуры окружающей среды осуществл етс  за счет прогиба пластины 15 и перемещени  огунта 17 вследствие перемещени  концов пластины под действием температурного удлинени  кожуха. .3 ил.

5

5

5

5

гик участках с помощью сепаратора 13i Внутри кожуха у его свободного конца установлена с возможностью поворота вокруг оси датчика дополнительна  втулка 14, в пазу которой жестко закреплена упруга  пластина 15, фиксированна  на втулке 14 кольцом- 16 и проход ща  через, поперечную прорезь 3. В средней части пластины 15 в зоне щели 9 жестко закреплен подстроеч- ный магнитный шунт 17. Дополнительна  втулка 14 св зана с кожухом 12 посредством гайки 18 и кольца 20, жестко св занного с зтой гайкой штифтами 19. Пружина 21 обеспечивает механический контакт втулки ,14 и гайки 18 с посто нным, заранее заданным усилием. Дл  стопорени  втулки 14 и гайки 18 после установки датчика на нуль (балансировка его измерительной и компенсационной части) служат винты 22. Катушки 4 и 6 включены в мостовую измерительную схему. В процессе измерений датчик располагаетс  своей измерительной частью у поверхности контролируемого объекта. В качестве материала тороидальных сердечников 5 и 7 могут быть использованы ферриты, так как с ростом температуры полное сопротивление катушек с ферритовыми сердечникажЕ растет за счет роста магнитной проницаемости и активного сопротивлени  обмоток . Дл  обеспечени  температурной компенсации кожух 12 должен быть изготовлен из материала с температурным коэффициентом линейного расширени , превьппающим этот коэффициент материала втулки.

Датчик работает следующим образом .

Перед проведением измерений поворота гайки 18, привод щего к .изменению степени изгиба упругой пластины 15, производ т балансировку измерительной схемы. Найденное положение шунта 17 фиксируетс  путем стопорени  втулки 14 и гайки 18 винтами 22. При изменении положени  контролируемого

объекта мен етс  величина зазора меж-f5 нитный шунт, размещенный с возможду ним и сердечником измерительной катушки 4, что приводит к разбалансу мостовой схемы, по которому суд т о величине рассто ни  до поверхности объекта. При изменении температуры окружающей среды происходит нагрев обмотки и сердечника измерительной катушки 4, что приводит к увеличению ее полного сопротивлени , т.е. по влению температурной погрешности.Однако одновременно происходит нагрев втулки и кожуха датчика. Вследствие того что температурное удлинение их различное, пластина 15 изгибаетс  таким образом, что подстроечный шунт 17 перемещаетс  в направлении к сердечнику 7 компенсационной катушки 6. При этом возрастает полное со3142254

противление этой катушки. 6, что обе- печивает компенсацию изменени  температуры , уменьшает температурную погрешность и повьш1ает точность измерений .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Бесконтактный индуктивный датчик рассто ни  до объекта, содержащий втулку, размещенные в ней измерительную и компенсационную катушки с тороидальными сердечниками, имеющими радиальные щели, и подстроечный магностью перемещени  у щели сердечника компенсационной катушкиу отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности путем компенса20 ции температурной погрешности, датчик снабжен упругой пластиной и кожухом, жестко прикрепленным к втулке со стороны измерительной катушки и выпол- ненным из материала с температур25 ным коэффициентом линейного расширени , отличным от температурного коэффициента линейного расширени  материала втулкиi упруга  пластина установлена около свободного конца

   30 кожуха, а во втулке выполнена поперечна  прорезь дл  прохождени  упругой пластины, в средней части которой закреплен магнитный шунт.

   12

   19

   го

   Фые.

   ,м . . v V А.

   -.VL

   Фиг. 3