SU560127A1

SU560127A1 - Displacement measuring device

Info

Publication number: SU560127A1
Application number: SU2096154A
Authority: SU
Inventors: Борис Анатольевич Пушкин; Виталий Владимирович Колесников
Original assignee: Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университкет
Priority date: 1975-01-14
Filing date: 1975-01-14
Publication date: 1977-05-30

Description

1one

Р1зобретение относитс к измерительной технике и может быть иснользовано дл многоканального длительного измерени в мен ющихс температуриых услови х, например при полевых испытани х сооружений и конструкций .The invention relates to measurement technology and can be used for multi-channel long-term measurement in varying temperature conditions, for example, in field tests of structures and structures.

Известны устройства дл измерени перемещений , содержащие корпус с резистором, принцип действи которых основан на изменении их омического сопротивлени . Эти устройства используют в многоканальных автоматических измерительных системах с цифровой регистрацией результатов измерений, а также с последующей обработкой цифровой вычислительной машиной. Недостатком этих устройств вл етс необходимость преобразовани выходного сигнала в цифровую форму, а также нестабильность нараметров элементов всей измерительной схемы.Devices for measuring displacements are known, comprising a housing with a resistor, the principle of action of which is based on a change in their ohmic resistance. These devices are used in multichannel automatic measuring systems with digital recording of measurement results, as well as with subsequent processing by a digital computer. The disadvantage of these devices is the need to convert the output signal into digital form, as well as the instability of the dimensions of the elements of the entire measuring circuit.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени перемещений, содержащее корпус с рабочей и измерительной камерами, частично заполнеииыми токопровод щей жидкостью , например ртутью, проволочный резистор , расположениый в измерительиой камере и коитактирующий с токопровод щей жидкостью , шток и поршень, расиоложеииые в рабочей камере.The closest in technical essence to the invention is a device for measuring displacements, comprising a housing with a working and measuring chambers partially filled with a conductive liquid, such as mercury, a wire resistor located in the measuring chamber and co-activating with the conductive liquid, a rod and a piston, in the working chamber.

К недостаткам известного устройства относ тс погрешности, вызваиные зависимостью омического соиротивлени резистора и объема токопровод щей Ж11дкостн от температуриых условий, ногрешиости, св занные с относительно малым сопротивлением проволоки резистора и возн11каюи1ис при коммутации выходной цепи, а также при преобразованип изменений ее сопротивлений, иеопределеииостью положени поверхности ;eниcкa токопровод щей жидкости (напрпмер, ртути, форма поверхиости которой зависит от температуриых условий, копцеитрацпи растворенных в ней веществ и других факторов). Кроме того, измер емое :1еремеп 1,еиие ограничено по направлению и скорости измерений. Выходной сигнал устройства имеет аналоговую форму и при использоваиии этого устройства в миогоканальных системах с цнфровой регпстрацпей результатов измеренпй требуетс спецпальный аналогово-цифровой преобразователь . Все это ограничивает область применени известного устройства и снижает точность измерений.The disadvantages of the known device are the errors caused by the dependence of the ohmic co-resistance of the resistor and the volume of the conductive conductor on temperature conditions, the failure rate, the relatively low resistance of the wire of the resistor and the rise of the output circuit, as well as the conversion of its resistance and its resistance. ; the flow of conductive liquid (naprmer, mercury, the shape of the surface of which depends on the temperature conditions, kotseitratspi dissolved It substances and other factors). In addition, the measured: first 1, eee is limited in direction and speed of measurement. The output signal of the device has an analog form, and when using this device in myocchannel systems with digital registration results, a special analog-to-digital converter is required. All this limits the scope of application of the known device and reduces the accuracy of measurements.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Эта цель достигаетс тем, что корпус выполнен с окном, служащнм измерительной камерой, а проволочный резистор выполнен вThis goal is achieved by the fact that the case is made with a window serving as a measuring chamber, and the wire resistor is made in

виде спирали, намотанной на корпус и изолированной от него.a spiral wound on the body and isolated from it.

Кроме того, устройство снабжено электромагнитной катушкой, надетой на корпус поверх резистора, а поршень выполнен из ферромагнитного материала. Измерительна камера может быть выполнена капилл рной, герметизированной и заполненной в свободном от токопровод ш,ей жидкости объеме газом под избыточным давлением, например водородом .In addition, the device is equipped with an electromagnetic coil, worn on the housing over the resistor, and the piston is made of ferromagnetic material. The measuring chamber can be made capillary, pressurized, and filled in a volume that is free from a current-carrying wire, with a gas under pressurized gas, such as hydrogen.

На чертеже изображено иредлагаемое устройство .The drawing shows the proposed device.

Устройство измерени иеремеш,ений содержит кориус 1 с сообш,ающимис между собой рабочей 2 и измерительной 3 камерами, частично заполненными токопровод щей жидкостью 4, например ртутью, контактируюш,ей с проволочным резистором 5, расположенным в измерительной камере 3. В рабочую камеруThe measuring device contains corus 1 with working 2 and measuring 3 cameras interconnected, partially filled with conductive liquid 4, for example mercury, in contact with a wire resistor 5 located in measuring chamber 3.

2вмонтирован шток 6, выиолненный из материала исследуемого объекта, один конец которого взаимодействует с ферромагнитным поршнем 7, а другой - с исследуемым объектом 8. Проволочный резистор 5 выполнен в виде сиирали, намотанной на корпус 1.2 a rod 6 mounted from the material of the object under study, one end of which interacts with the ferromagnetic piston 7 and the other with the object under study 8, is mounted. The wire resistor 5 is made in the form of siirali wound on the case 1.

В рабочую камеру вмоитирован уиор 9, фиксируюидий базовое крайнее положение поверхности поршн 7. Измерительна камераInto the working chamber it is immobilized uior 9, which fixes the basic extreme position of the surface of the piston 7. Measuring chamber

3выполнена в виде паза на боковой поверхности корнуса 1, ограниченного снаружи проволочным резистором 5, а с внутренней стороны - упором 9, вл юш,имс сердечником электромагнитной катушки 10, надетой на корпус поверх резистора 5. Измерительна камера 3 выполнена капилл рной, герметизирована и заполнена в свободном от ртути объеме нейтральным газом под избыточным давлением, например водородом.3 made in the form of a groove on the lateral surface of the cornea 1, externally bounded by a wire resistor 5, and on the inner side — an abutment 9, is the core of the electromagnetic coil 10, put on the case over the resistor 5. The measuring chamber 3 is made capillary, sealed and filled in a mercury-free volume of neutral gas under pressure, such as hydrogen.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Измер етс начальное положение исследуемого объекта 8 до его иеремеш,ени включением питани катушки 10. При этом ферромагнитный поршень 7 перемеш,аетс из текуш ,его положени в базовое. Вместе с поршнем перемещаетс токопровод ща жидкостьThe initial position of the object under study 8 is measured before it is mixed by turning on the power supply of the coil 10. At the same time, the ferromagnetic piston 7 is mixed, from the current, its position to the base one. Together with the piston the conductive liquid flows.

4в рабочей камере 2 и измерительной камере 3, последовательно шунтиру витки проволочного резистора 5. Величина омического сопротивлени резистора 5 измен етс ступенчато . Эта величина может быть иреобразована в импульсную величину путем включени устройства в схему с дифференцирующей цепочкой . Количество импульсов подсчитываетс с помощью счетчика имиульсов (наиример, программного реверсивного счетчика импульсов Ф5007). Ири перемещении исследуемого объекта В взаимодействующий с ним шток 6 перемещаетс , и измен етс рассто ние между ферромагнитным поршнем 7 и упором 9.4 in the working chamber 2 and the measuring chamber 3, successively shunting the turns of the wire resistor 5. The value of the ohmic resistance of the resistor 5 varies in steps. This value can be converted to a pulse value by including the device in a circuit with a differentiating chain. The number of pulses is counted using an emulsion counter (for example, the F5007 software reverse pulse counter). When the object under study B moves, the rod 6 interacting with it moves, and the distance between the ferromagnetic piston 7 and the stop 9 changes.

Измер етс конечное положение исследуемого объекта 8 после его перемещени путем определеии количества имиульсов, полученных при шунтировании витков резистора 5 токопровод щей жидкостью 4. По разности количества импульсов, полученных в начальном и конечном положени х исследуемого объекта 8, определ етс его перемещение. Возвращение поршн 7 в положение после выключени питани катушки 10 осуществл етс под действием давлени нейтрального газа, обесиечивающего иодпор токопровод щей жидкости и плотный ее прижим к ферромагнитному поршню 7. Измерение производитс при любом пространственном положении устройства.The final position of the object under study 8 is measured after it has been moved by determining the number of imulses obtained by shunting the turns of the resistor 5 with a conductive fluid 4. The difference in the number of pulses received at the initial and final positions of the object under study 8 determines its movement. The return of the piston 7 to the position after turning off the power of the coil 10 is carried out under the action of the pressure of neutral gas, depleting the conductive liquid and its tight clamping to the ferromagnetic piston 7. The measurement is performed at any spatial position of the device.

Claims

1. A device for measuring displacements, comprising a housing with a working and measuring chambers partially filled with a conductive fluid, such as mercury, a wire resistor, which is located in the measuring chamber and is in contact with a conductive fluid, a rod and a piston,

located in the working chamber, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the housing is made with a window serving as the measuring chamber, and the wire resistor is made in the form of a spiral wound on the housing and isolated from it.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with an electromagnetic coil, worn on the corus over the resistor, and the piston is made of a ferromagnetic material.

3. The device for and. 1, characterized in that the measuring chamber is made capillary, sealed and filled in a void-free volume with pressurized gas, such as hydrogen.

0