SU963035A1 - Преобразователь линейных перемещений вращающегос вала в электрический сигнал - Google Patents

Description

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений? а именно к преобразователям линейных перемещений вращающегося вала в электрический сигнал.

Известны преобразователи линейных перемещений валов турбоагрегатов в электрический сигнал, содержащие вихретоковые или пьезоэлектрические датчики, расположенные вдоль вращающихся валов, и контрольно-сигнальную аппаратуру [1].

Недостатки преобразователей связаны с трудностями их установки Вблизи валов, с чувствительностью их к электромагнитным помехам.

. Наиболее блйЗТсим по технической сущности к предлагаемому 'является преобразователь линейных перемещений вращающегося вала,.содержащий ферромагнитный кольцевой якорь, связанный с вадом, и Ш-образный магнитопровод, на котором расположены измерительные обмотки и секции обмотки возбужден:, ния [ 2 ].

Однако преобразователь линейных перемещений вала в электрический сигнал имеет низкую точность при измерении, обусловленную наличием пото2 ков рассеяния, создаваемых в обмотках, кроме трго, устройство не может работать от йсточника постоянного 5 тока при отсутствии источника переменного тока.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь линейных перемещений вращающегося ва· ла в электрический сигнал, содержащий Ш-образный магнитопровод, на крайних стержнях которого расположе'5 ни секции'обмотки возбуждения, и ферромагнитный кольцевой якорь, связанный с вращающимся валом, введен элемент Холла, расположенный на торце __ центрального стержня Ш-образного маг· нитопровода, торцы крайних стержней которого выполнены скошенными, концы ферромагнитного кольцевого якоря выполнены конусообразными.

На фиг.1 изображена конструктив25 пая схема предлагаемого устройства;, на фиг.2 - схема включения элемента Холла.

Преобразователь содержит ш-образный магнитопровод 1, на среднем стержне которого в качестве нуль-ин3 дикатора расположен элемент 2 Холла, на крайних стержнях, концы которых скошены, расположены секции обмотки 3 возбуждения, которые соединены между собой так, что их магнитные потоки в среднем стержне направлены встречно и ферромагнитный кольцевой якорь 4, выполненный в форме кольца, насаженный на вращающийся вал 5 через диэлектрик.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии вращающийся якорь 4 расположен симметрично стержню магнитопровода 1, т.е. воздушные зазоры и равны между собой. Ввиду встречного включения обмоток возбуждения, создаваемое ими магнит-; ные потоки Ф д. и Ф_п равны. В этом случае разностный магнитный поток случае разностный магнитный

Д Ф равен нулю.

Когда ДФ = 0, та 2 Холла, питаемого от постоянного тока, сигнал ет; т. е. ΔΕ_ = 0.

При перемещении якоря или вправо между крайними стержнями магнитопровода 1 воздушные зазоры и (¾. изменяются и соответственно изменяются и магнитные потоки Ф * и Ф _п, в результате нитный поток чину элеменна выходе источника отсутству20 влево

Claims (1)

1. дикатора расположен элемент 2 Холла на крайних стержн х, кон1ды которых сксшены, расположены секции обмотт ки 3 возбуждени , которые соединены между собой так, что их магнитные п токи в среднем стержне направлены встречно и ферромагнитный кольцевой  корь 4, выполненный в форме кольца насаженный на вращающийс  вал 5 через диэлектрик. Преобразователь работает следуюгцнм образом. В исходном состо нии вращающийс   корь 4 расположен симметрично стер ню магнитопровода 1, т.е. воздушные зазоры (f и сГ рав.ны между собой. Ввиду встр1ечного включени  обмоток возбуждени , создаваекие ими магнит ные потоки Ф д, и Фп равны. В этом случае разностный магнитный поток .ft Ф равен нулю. , Когда ЛФ О, на выходе элемента 2 Холла, питаемого от источника посто нного тока, сигнал отсутствует ;т.е. . При перемещении  кор  4 влеао или вправо между крайними стержн ми магнитопровода 1 воздушные зазоры tf и измен ютс  и соответственно измен ютс  и магнитные потоки Фд и Ф п, в результате чего разностный ма нитный поток &Ф изменилс  на величину в% - rfгде 1 Wg - ампер-витки обйотки воз буждени  if - текуща  величина зазора возникающа  при перемещений вала; К- коэффициент, характеризунжщй величину начальн го зазора. Благодар  разностному магнитному потоку , ЛФ на выходе элемента 2 Хо ла, по вл етс  сигнал . ЛЕ., определ мой из выражени  . Ход. . ftWe 2 ЛС 1где Kljfo - коэффициент преобразоваг . ни  элемента Холла; Sjj - площадь воздушного зазора , где расположен элемент Холла. Пол рность выходного сигнала ме- , н етс  с изменением направлени  nepefмещени   кор . Питание устройства возможно не только от источника посто нного тока|, но и переменного тока. При этом на обмотку возбуждени  подаетс  переменный ток и на выходе элемента Холла по вл етс  сигнал дЕ . В качестве вращающегос  объекта, св занного с валом, примен етс  материал как с магнитными, так и с немагнитными свойствами. Экономическа  эффективность от использовани  предлагаемого преобразовател  обусловлена его техническими преимуществалш. Формула изобретени  Преобразователь линейных перемещений вращающегос  вала в электрический сигнал, содержсцций Ш-образный магнитопровод, на крайних -стержн х которого расположены секции обмотки возбуждени , и ферромагнитный кольцевой  корь, св занный с вращающимс  валом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введен элемент Холла, расположенный на торце центрального стержн  Ш-образного магнитопровода, торЦы крайних стержней которого выполнены скошенными, концы ферромсмгнитного кольцевого  кор  выполнены конусообразными. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Приборы и систекы дл  измерени  вибрации, шума и УДаРа. Справочник под ред. Клюева В.В/ кн.2, Машиностроение , 1978, с. 90-93. 2,Авторское свидетельство СССР № 486341, КЛ. G 08 С 9/04, 1974 (прототип ).

   С

   SL Y j j г

   дг (f.1

   -ю

   - о