SU1536318A2

SU1536318A2 - Electromagnetic measuring mechanism

Info

Publication number: SU1536318A2
Application number: SU874311569A
Authority: SU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1990-01-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при проектировании и в процессах производства электромагнитных измерительных приборов с расширенными функциональными возможност ми и повышенной линейностью шкалы. Целью изобретени вл етс увеличение линейности шкалы, что достигаетс путем поворота оси, проход щей через место креплени подвижной системы. Дл этого использован П-образный кронштейн 15, на внутренней поверхности которого смонтирован ползун 17. В процессе регулировки используют ползун 17 вместе с амортизационной пружиной 12, перемеща его по поверхности 16 кронштейна 15 до поворота оси 8 подвижной системы вместе с ферромагнитным элементом 7 на заданный угол. После этого ползун 17 фиксируют в заданном положении. 3 ил.The invention relates to a measuring technique and can be used in the design and production of electromagnetic measuring devices with enhanced functionality and increased scale linearity. The aim of the invention is to increase the linearity of the scale, which is achieved by rotating the axis passing through the attachment point of the moving system. For this, a U-shaped bracket 15 is used, on the inner surface of which a slider 17 is mounted. In the adjustment process, a slider 17 is used together with a damping spring 12, moving it along the surface 16 of the bracket 15 until the axis 8 of the moving system together with the ferromagnetic element 7 is rotated . After that, the slider 17 is fixed in a predetermined position. 3 il.

Description

А-Ало8ернутвA-Alo8ernut

1414

фиг-Zfig-z

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при проектировании и в процессе производства электромагнитных измерительных приборов с расширенными функциональными возможност ми и повышенной линейностью чкалы и вл етс дополнительным к авт. св. fr 487352.The invention relates to a measurement technique and can be used in the design and production of electromagnetic measuring devices with enhanced functionality and increased linearity of the gauge and is in addition to the author. St. fr 487352.

Целью изобретени вл етс увели- чение линейности шкалы.The aim of the invention is to increase the linearity of the scale.

На фиг.1 изображен электромагнитный механизм, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг . 1; на фиг.З - |Эскиз введенного узла регулировки. Figure 1 shows the electromagnetic mechanism, top view; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; on fig.Z - | Sketch of the entered knot of adjustment.

Электромагнитный механизм состоит из катушки 1 возбужедни , размещенной на неподвижном магнитопроводе, с полюсными наконечниками, образованными двум парами 2, 3 и 4,5 параллельных пластин. В зазоре 6 между пластинами расположена подвижна система, выполненна в виде асимметричного ферромагнитного элемента 7, установленного параллельно пластинам 2-5 и консольно укрепленного на поворотной оси 8, закрепленной с помощью раст жек 9, Юр установленных на неподвижном основании J1 (не показано) амортизационных пружинах 12 и 13.The electromagnetic mechanism consists of a coil 1 of the exciter placed on a stationary magnetic conductor, with pole pieces formed by two pairs of 2, 3 and 4.5 parallel plates. In the gap 6 between the plates there is a movable system, made in the form of an asymmetric ferromagnetic element 7, installed parallel to the plates 2-5 and cantilever-mounted on the rotary axis 8, fixed by means of the stretcher 9, Ure mounted on the fixed base J1 (not shown) of the damping springs 12 and 13.

Узел регулировки электромагнитного механизма состоит из размещенной на неподвижном основании втулки 14,.на которой установлена одна из амортизационных пружин 13, имеюща возможность перемещени относительно неподвижного магнитопровода вдоль оси 8 подвижной системы и фиксации в заданном положении с помощью стопорного винта (не показано), а также из П-образного кронштейна 15, закрепленного на пластинах 2, 4 магнитпровода с противоположной от втулки 14 в осевом направлении стороны магнитопровода . Внутренн поверхностьThe adjusting unit of the electromagnetic mechanism consists of a sleeve 14 placed on a stationary base, on which one of the damping springs 13 is installed, having the possibility of moving relative to the fixed magnetic conductor along the axis 8 of the moving system and fixing in a predetermined position using a locking screw (not shown), as well as from the U-shaped bracket 15, mounted on the plates 2, 4 of the magnetic conductor from the side opposite to the sleeve 14 in the axial direction of the magnetic circuit. Internal surface

16центральной полки кронштейна 15 выполнена цилиндрической формы. В узел регулировки входит также ползунThe 16 central shelf of the bracket 15 is cylindrical. The adjustment unit also includes a slider.

17дл установки амортизационной пружины 12, выполненный в виде втулки с двум диаметрально противоположными боковыми лысками на его цилиндрической поверхности и цилиндрической выборкой на одном из торцов втулки. Ползун 18 установлен торцом с цилиндрической выборкой во внутренней поверхности 16 кронштейна 1517dl installation of a shock-absorbing spring 12, made in the form of a sleeve with two diametrically opposite lateral flats on its cylindrical surface and a cylindrical sample at one of the ends of the sleeve. The slider 18 is installed end with a cylindrical sample in the inner surface 16 of the bracket 15

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

между его боковыми полками 18 и фиксации в заданном угловом положении с помощью размещенного в одной из боковых полок кронштейна стопорного винта 19. Радиус цилиндрической поверхности центральной полки кронштейна 15 равен радиусу изгиба торца втулки ползуна 18 и рассто нию от торца с цилиндрической выборкой втулки до точки креплени раст жки 10.between its side shelves 18 and fixation in a predetermined angular position by means of a locking screw 19 placed in one of the side shelves. The radius of the cylindrical surface of the central shelf of the bracket 15 is equal to the bend radius of the end of the sleeve of the slide 18 and the distance from the end of the cylindrical sleeve to the attachment point stretching 10.

Регулировку электромагнитного механизма осуществл ют следующим образом.The adjustment of the electromagnetic mechanism is carried out as follows.

Устанавливают ферромагнитный элемент 7 так, чтобы рассто ние от него до пластин 3,5 магнитопровода, со стороны которых размещена подвижна в осевом направлении втулка 14, было больше рассто ни до пластин 2,4 магнитопровода. После этого ослабл ют винт на этой втулке, смещают втулку 14 в осевом направлении относительно магнитопровода, приближа тем самым ферромагнитный элемент 7, остающийс все врем параллельным пластинам магнитопровода, к центру зазора 6, и после достижени необходимой чувствительности BHHt на втулке 14 фиксируют. При таком смещении ферромагнитного элемента 7 в сторону центра зазора к положению симметрии регулировка осуществл етс путем постепенного уменьшени чувствительности за счет уменьшени вращающего момента вследствие уменьшени проводимости зазора индуктивности ) , а также за счет увеличени противодействующего момента вследствие увеличени нат жени раст жек при удалении втулки 14 с амортизационной пружиной 13 от магнитопровода .The ferromagnetic element 7 is installed so that the distance from it to the plates 3.5 of the magnetic core, on the side of which the sleeve 14 is movable in the axial direction, is greater than the distance to the plates 2.4 of the magnetic core. After that, the screw on this sleeve is loosened, the sleeve 14 is displaced axially relative to the magnetic circuit, thereby bringing the ferromagnetic element 7, remaining all the time parallel to the magnetic core plates, to the center of the gap 6, and after reaching the required sensitivity BHHt on the sleeve 14 is fixed. With this displacement of the ferromagnetic element 7 towards the center of the gap to the symmetry position, adjustment is carried out by gradually reducing the sensitivity by reducing the torque due to a decrease in the conductivity of the inductance gap) and also by increasing the opposing moment due to the increased tension on the stretch when removing the sleeve 14 s shock-absorbing spring 13 from the magnetic circuit.

Далее провод т регулировку следующим образом.Next, the adjustment is carried out as follows.

Поворачивают ось 8 подвижной системы вокруг любой перпендикул рной ей оси, проход щей через место креплени подвижной системы к подвижному основанию. С этой целью ослабл ют стопорный винт 19 и смещают ползун 17 вместе с амортизационной пружиной 12 по поверхности 16 кронштейна 15 до поворота оси 8 системы вместе с ферромагнитным элементом 7 на заданный угол, после чего фиксируют винтом 19 ползун 7 в заданном положении. Если при обесточенной катушке 1 возбуждени ферромагнитный элемент 7The axis 8 of the movable system is rotated around any axis perpendicular to it, passing through the attachment point of the movable system to the movable base. For this purpose, the locking screw 19 is loosened and the slider 17 together with the damping spring 12 is displaced along the surface 16 of the bracket 15 until the axis 8 of the system together with the ferromagnetic element 7 is rotated at a predetermined angle, after which the slider 7 is fixed with the screw 19 in the predetermined position. If, with the de-energized excitation coil 1, the ferromagnetic element 7

5151

находитс относительно пластин 2-5 магнитопровода в положении, показанном на фиг,1, рабочий угол поворота подвижной системы по часовой стрелке и в начальном положении после регулировки чувствительности элемент 7 находитс ближе к верхним пластинам 2,4 магнитопровода, то при регулировке предлагаемым устройством ли- нейности шкалы механизма ползун 17 надо сдвигать влево до поворота оси 8 на некоторый угол в направлении против часовой стрелки. В этом случае при рабочем повороте подвижной системы по часовой стрелке вокруг оси 8 происходит постепенное удаление ферромагнитного элемента 7 от пластин 2,4 магнитопровода, т,е. приближение элемента 7 к симметрич- ному в зазоре 6 положению. При этом индуктивность зависит от угла рабочего поворота, а конкретно индуктивность измен етс обратно рабочему углу поворота, в результате чего происходит выпр мление шкалы электромагнитного механизма, нос щей квадратично возрастающий характер. Так как радиус поверхности 16 кронштейна 15 и соответственно радиус изгиба ползуна 17 равен рассто нию от торца втулки с выборкой до места креплени первой раст жки 10 с неподвижным основанием, то при совмещении ползуна 17 по кронштейну 15 измен етс только угол наклона подвижной системы относительно перпендикул рной ей оси, проход щей через точку креплени нижней раст жки 10 к неподвижной амортизационной пружине 13, но длина рабоча ) подвижной системы при повороте остаетс посто нной. За счет этого удаетс добитьс практической независимости данной регулировки характера шкалы и предыдущей регулировки чувствительности . В противном случае при смещении ползуна 17 измен лась бы рабоча длина раст жек 9, 10, соответственно измен лось бы нат жение раст жек, и сбивались бы предыдуща регулировка чувствительности смещени втулки 14 вдоль продольной оси. Если бы в начальном положении после первичной регулировки чувствительности ферро- магнитный элемент 7 был бы сдвинут ближе к нижним пластинам 3, 5 магнитопровода , то при регулировке линейности шкалы ползун 17 надо былоrelative to the plates 2-5 of the magnetic circuit in the position shown in FIG. 1, the working angle of rotation of the moving system clockwise and in the initial position after adjusting the sensitivity element 7 is closer to the upper plates 2.4 of the magnetic circuit, when adjusting the proposed device The linearity of the scale of the mechanism of the slider 17 should be shifted to the left until the axis 8 rotates at some angle in the counterclockwise direction. In this case, when the mobile system rotates clockwise around the axis 8, the ferromagnetic element 7 is gradually removed from the magnetic core plates 2.4, t, e. Approximation of element 7 to the symmetric position in gap 6. In this case, the inductance depends on the angle of the working turn, and specifically the inductance changes back to the working angle of rotation, resulting in a straightening of the scale of the electromagnetic mechanism, wearing a quadratically increasing character. Since the radius of the surface 16 of the bracket 15 and, accordingly, the bend radius of the slide 17 is equal to the distance from the end of the sleeve with a sample to the attachment point of the first stretch 10 with a fixed base, when the slide 17 is aligned with the bracket 15, only the angle of inclination of the moving system is relatively perpendicular the axis passing through the attachment point of the lower tension 10 to the fixed shock-absorbing spring 13, but the length of the working system of the moving system remains constant during rotation. Due to this, it is possible to achieve practical independence of the given adjustment of the scale character and the previous sensitivity adjustment. Otherwise, if the slide 17 was shifted, the working length of the stretch marks 9, 10 would change, the tension of the stretch would change accordingly, and the previous adjustment of the shift sensitivity of the sleeve 14 along the longitudinal axis would be confused. If, in the initial position after the initial sensitivity adjustment, the ferromagnetic element 7 was shifted closer to the bottom plates 3, 5 of the magnetic circuit, then when adjusting the linearity of the scale of the slider 17

Q 5 0 5 0 0 0 Q 5 0 5 0 0 0

5five

8686

смещать уже вправо дл поворота оси 8 по часовой стрелке на какой-либо угол, обеспечивающий линейность шкалы прибора. В этом случае при рабочем повороте подвижной системы феро- магнитный элемент также будет сметатьс к центру зазора 6 к симметричному положению, обеспечивающему изменение индуктивности в сторону уменьшени от угла поворота. Если необходимо наоборот, шкале придать более крутой по сравнению с квадратичной характер, например кубический, то предварительно элемент 7 надо сместить параллельно пластинам 2-5 матнитопровода в центральную часть зазора 6, а после этого уже перемещением ползуна 17 развернуть на заданный угол. В этом случае при строго симметричном начальном положении элемента 7 даже не важно, в какую сторону смещать ползун 17, в любом случае при рабочем повороте подвижной системы элемент 7 одновременно приближаетс к верхним 2,4 либо нижним 3,5 пластинам магнитопровода , при этом происходит положительное приращение индуктивности от угла поворота, и характер шкалы становитс еще более крутым чем квадратичный .Shift already to the right to rotate the axis 8 clockwise at any angle, providing linearity of the instrument scale. In this case, at the working turn of the movable system, the ferromagnetic element will also be swept away from the center of the gap 6 to a symmetrical position, which provides a change in inductance downward from the angle of rotation. If it is necessary on the contrary, the scale should be made steeper than a quadratic character, for example, cubic, then the element 7 must be shifted parallel to the plates of 2-5 matnitoprov in the central part of the gap 6, and then moved by a slider 17 to a predetermined angle. In this case, with a strictly symmetric initial position of the element 7, it does not even matter which way to move the slider 17, in any case, with the working turn of the moving system, the element 7 simultaneously approaches the upper 2.4 or lower 3.5 magnetic core plates, thus a positive incrementing the inductance by the angle of rotation, and the character of the scale becomes even steeper than the quadratic one.

Радиальный зазор между торцом оси 8 и внутренней поверхностью втулки 14 должен быть достаточен дл угловых поворотов оси 8 относительно точки креплени раст жки 10 к амортизационной пружине 13.The radial clearance between the end face of the axis 8 and the inner surface of the sleeve 14 should be sufficient for the angular turns of the axis 8 relative to the attachment point of the tension 10 to the damping spring 13.

Ферромагнитный элемент 7 в общем случае может быть и не смещен к удаленным от втулки 14 пластинам магнитопровода. Учитыва возможность наклона вокруг перпендикул рной оси, регулировка как чувствительности, так и линейности шкалы может быть осуществлена и при любом другом положении элемента 7.The ferromagnetic element 7 in the General case may be not shifted to the remote from the sleeve 14 of the magnetic core plates. Taking into account the possibility of tilting around the perpendicular axis, adjustment of both the sensitivity and linearity of the scale can be carried out at any other position of the element 7.

Так как при повороте оси 8 на регулировочный угол происходит естественно смещение указател 20, т.е. его поворот в другой плоскости, то после регулировки необходимо повернуть в этой же плоскости и на тот же угол шкалу прибора (не показана ) .Since the rotation of the axis 8 to the adjusting angle naturally causes the displacement of the pointer 20, i.e. if it is rotated in another plane, then after adjustment it is necessary to rotate the scale of the instrument (not shown) in the same plane and at the same angle.

Дл регулировки поворот оси 8 подвижной системы можно производить вокруг любой оси, лишь бы она была перпендикул рна этой оси 8 и профиг1For adjustment, the rotation of the axis 8 of the moving system can be performed around any axis, if only it was perpendicular to this axis 8 and the prog1

фиг.Зfig.Z

Claims

Claim

Electromagnetic measuring mechanism according to ed. St. No. 487'352, characterized in that, in order to increase the linearity of the scale, it is equipped with a slider and a U-shaped bracket, the inner surface of the central shelf of which is made in the longitudinal plane of a cylindrical shape, and a locking screw is placed in the side shelf of the bracket, the slider is made in the form bushings with two diametrically opposite side flats on its cylindrical surface and a cylindrical selection on one of the ends of the sleeve with a bending radius in a plane parallel to the flats plane, a U-shaped bracket is located on to the lanyard IP plate above the ferromagnetic element, the end-face sleeve with a cylindrical selection is movably placed on the inner surface of the central shelf of the U-shaped bracket, contacting 15 flats with the inner surface of the side shelves of the U-shaped bracket, while the radius of the cylindrical surface of the central shelf is equal to the bending radius of the end face of the sleeve and 2θ is equal to the distance from the end with a cylindrical selection of the sleeve to the place of attachment of the first stretch with a fixed base, and the second stretch is fixed in the slider.