SU991141A1 - Device for measuring displacements and temperature - Google Patents

Device for measuring displacements and temperature Download PDF

Info

Publication number
SU991141A1
SU991141A1 SU813324473A SU3324473A SU991141A1 SU 991141 A1 SU991141 A1 SU 991141A1 SU 813324473 A SU813324473 A SU 813324473A SU 3324473 A SU3324473 A SU 3324473A SU 991141 A1 SU991141 A1 SU 991141A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
measuring
temperature
coil
bimetallic plate
Prior art date
Application number
SU813324473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Константинович Скрипицын
Валерий Семенович Иванов
Original Assignee
Куйбышевский Филиал Всесоюзного Института По Проектированию Организации Энергетического Строительства "Оргэнергострой"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский Филиал Всесоюзного Института По Проектированию Организации Энергетического Строительства "Оргэнергострой" filed Critical Куйбышевский Филиал Всесоюзного Института По Проектированию Организации Энергетического Строительства "Оргэнергострой"
Priority to SU813324473A priority Critical patent/SU991141A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU991141A1 publication Critical patent/SU991141A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ(54) DEVICE FOR MEASUREMENT OF DISPLACEMENTS AND TEMPERATURES

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти применение в приборах и информационно-измерительных системах , предназначенных дл  совместных измерений линейных перемещений и температуры .The invention relates to a measuring technique and can be used in devices and information-measuring systems intended for the joint measurement of linear displacements and temperature.

Известно устройство дл  измерени  на основе индуктивных преобразователей перемещений , в котором имеетс  блок формировани  аддитивного теста 1).A device for measuring on the basis of inductive displacement transducers is known, in which there is an additive test formation unit 1).

Недостатками устройства  вл ютс  существенна  конструктивна  избыточность и вследствие этого - низка  надежность.The drawbacks of the device are substantial structural redundancy and, as a result, low reliability.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  комбинированное устройство дл  измерени  перемещений и температуры, содержащее корпус, размещенные в нем. катушку индуктивности с отводом от половины витков, расположенный внутри нее подвижный сердечник, св зываемый в процессе измерени  с контролируемым объектом, тер&1очувствительный элемент, подключенные к выводам катушки иидуктивности и соединенные последовательно измерительный и вычислительный блоки и подключенный к ним блок управлени . Помимо указанной катушки индуктивности с размещенным внутри нее подвижным сердечником имеютс  еще две дополнительные катушки индуктивности, подвижные сердечники которых установлены с заданным эталонным смещением относительно первого сердечника. Выводы этих катушек присоединены ко входу Closest to the invention in its technical essence is a combined device for measuring displacements and temperatures, comprising a housing housed therein. an inductance coil with a tap from half of the coils, a movable core inside it, which is connected to the object being monitored during the measurement, a & 1 sensitive element connected to the terminals of the inductance and connected in series to the measuring and computing units and the control unit connected to them. In addition to this inductance coil with a movable core placed inside it, there are two additional inductance coils, the movable cores of which are installed with a predetermined reference displacement relative to the first core. The terminals of these coils are connected to the input.

10 измерительного блока через коммутатор. Термочувствительный элемент устройства выполнен в виде термочувствительных сердечников дополнительных катушек индуктивности, ко ., торые обладают коэффициентами линейного расширени  противоположного знака 2.10 measuring unit through the switch. The thermosensitive element of the device is made in the form of thermosensitive cores of additional inductors, which have linear expansion coefficients of opposite sign 2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  мала  точность, обусловленна  возможной нендентичностью измерительных катушекThe disadvantages of the known device are low accuracy, due to the possible nondentality of the measuring coils.

20 индуктивности, и низка  надежность, обусловленна  его конструктивной сложностью.20 inductance, and low reliability due to its structural complexity.

Claims (2)

Цель изобретени  - повышение точности и надежности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  перемещений и температуры снабжено блоком нагрева-охлаждени  термочувствительного элемента, выполненного в виде биметаллической пластины, котора  расположена перпендикул рно к направлению перемещени  сердечника, один конец пластины закреплен на корпусе, а другой шарнирно соединен с катушкой индуктивности , установленной с возможностью сме щени  в направлении перемещени  сердечника , и расположен между двум  упорами, вы полненными на корпусе. На чертеже показано конструктивное выпо нение устройства дл  измерени  перемещений и температуры. Оно содержит катушку 1 индуктивности с выводами 2-4, причем вывод 3  вл етс  отводом от половины ее витков. Подвижный ферромагиитный сердечник 5 расположен вну ри катущки 1 индуктивности. В корпусе 6 выполнены левый упор 7 и правый упор 8, между которыми расположен свободный конец биметаллической пластины расположенной перпендикул рно к направлению перемещени  X сердечника 5. Противоположный конец биметаллической пластины 9 закреплен жестко на корпусе 6, а другой соединен шарнирно с подвижной в направле нии X катушкой 1 индуктивности. С биметаллической пластиной 9 св зан блок 10 ее нагрева-охлаждени . К выводам 2-4 катушки 1 индуктивности подключен измеритель- . ный блок И, а к его выходу - вычислител ный блок 12. Блок 13 управлени  подклЮ4041 к блоку 10 нагрева-охлаждени , измерительному блоку 11 и вычислительному бло ку 12. Полный цикл работы устройства состоит из шести последовательных тактов. В первом такте с помощью блока 13 управлени  ко входу измерительного блока 1 подключаютс  выводы 2 и 3 катушки 1. Электрический сигнал NI на выходе измерительного блока 11 пропорционален величине Хо -И X + е где Хо - начальное положение сердечника 5, симметричное относительно сек ций катушки 1 индуктивности с выводами 2 и 3 и 3-4; X - перемещение объекта измерени  ( не показан); - смещение катущки 1 индуктивности от начального положени  биметаллической пластины 9, когда она находатс  на левом упоре 7. Величина -j. пропорциональна измер ем емпературе Т: e --oLCT-Tw,iv,), (О где с - чувствительность биметаллической пластины 9 по температуре; Т . - минимальна  измер ема  температура , соответствующа  положению пластины 9 на левом упоре 7. Во втором такте ко входу измерительного блока 11 с помощью блока 13 управлени  подключаютс  выводы 3 и 4 катущки 1. Электрический сигнал Na на выходе измерительного блока пропорвдонален величине АО-л- с 4-. Значени  N i и N2 занос тс  в пам ть вычислительного блока 12, после чего с выхода блока 13 управлени  подаетс  управл ющий сигнал на блок 10 нагрева-охлажде и  биметаллической пластины 9, обеспечивающий ее охлаждение до температуры Т Ynw Изгиба сь, биметаллическа  пластина смещает катушку 1 индуктивности до упора 7. этом положении катущки производ тс  третий и четвертый такты измерени , в процессе которых ко входу измерительного блока 11 подключаютс  соответственно выводы 2-3 и 3-4. Электрические сигналы N3 и ; N4 на выходе измерительного блока пропорциональны величинам (Хо+Х) и (Хр-Х), соответственно. Эти сигналы также занос тс  в пам ть вычислительного блока 12. По окончании четвертого такта блок 13 управлени  включает блок 10 нагрева-охлаждени , обеспечивающий нагрев биметаллической пластины 9 до температуры Т / Т, . Изгиба сь в противоположном направлении, биметаллическа  пластина смещает катушку индуктивности до упора 8. В этом положении катушки 1 производ тс  п тый и шестой такты измерени , в процессе которых ко входу измерительного блока 11 поочередно подключаютс  выводы 2-3 и 3-4 этой катущки. Электрические сигналы N; и N на выходе измерительного блока пропорци- , опальны соответственно величинам: (Хо+ X + + Д) и (Хо-Х-А), где Д - рассто ние между упорами. Эти сигналы также занос тс  в пам ть вычислительного блока 12. Реальна  функци  преобразовани  устройства аппроксимируетс  параболической зависимостью . В результате, по окончании указанных шести тактов, измерени  вычислительный блок 12 решает следующую систему уравнений: а txo х-е-г ) Ъ н-г) f С -Q(.(HQ-)(-t)C )( ()%bCXoi-x -A)fC i Vlg ct () - -bCXo -X Д)-С| Мьа(Уо-х-дЛь(Хо-Х-д)4с При этом рассчитываютс  величины NI-N N3-N4; Nj-Nfi-no результатам 3-6 тактов вычисл етс  измер емое перемещение х: (й йгй Значение Т определ етс  с учетом формулы (1) по результатам 1-6 тактов: у СЫ-|-На( А -г CN5-WtV(M,,-M4) cl wtM Значени  посто нных А, а, Туу хран тс  в  чейках пам ти вычислительного блока 12. Таким образом, в предлагаемом устройстве с помощью одного измерительного канала обеспечиваетс  измерение как перемещений, так и температуры. Как видно из выражений (2) и (3), на результаты измерени  этих параметров не вли ют нестабильные коэффиЩ1еиты реальной функции преобразовани  уст ройства, что обеспечивает его высокую точность , упрощение конструкции устройства и повьииает его надежность. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  перемещений и температуры, содержащее корпус, размещен///////7 7/777/7/y/Y ///YAThe purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the device. This goal is achieved by the fact that the device for measuring displacements and temperatures is equipped with a heating-cooling unit for a thermo-sensitive element made in the form of a bimetallic plate that is perpendicular to the direction of movement of the core, one end of the plate is fixed to the housing, and the other is hinged to the inductor, mounted with a possibility of displacement in the direction of movement of the core, and is located between two stops mounted on the housing. The drawing shows the structural construction of a device for measuring displacement and temperature. It contains an inductance coil 1 with terminals 2-4, with terminal 3 being a tap from half of its turns. The movable ferromagic core 5 is located inside the inductance coil 1. In the housing 6 there is a left support 7 and a right support 8, between which the free end of the bimetallic plate located perpendicular to the direction of movement X of core 5 is located. The opposite end of the bimetallic plate 9 is fixed rigidly on the case 6 and the other is hingedly movable with the moving one in the direction X inductance coil 1. Associated with the bimetallic plate 9 is a heating-cooling unit 10. To pins 2-4 of coil 1 inductance is connected meter-. And, and to its output, calculating unit 12. Control unit 13, connecting SO4041 to heating-cooling unit 10, measuring unit 11 and computing unit 12. The full cycle of the device operation consists of six consecutive cycles. In the first cycle, using the control unit 13, the terminals 2 and 3 of coil 1 are connected to the input of measuring unit 1. The electrical signal NI at the output of measuring unit 11 is proportional to the value X0 and X + e where X0 is the initial position of the core 5, symmetrical with respect to the coil sections 1 inductance with pins 2 and 3 and 3-4; X - movement of the measurement object (not shown); - the displacement of the inductance coil 1 from the initial position of the bimetallic plate 9, when it is located on the left support 7. The value -j. proportional to the measured temperature T: e - oLCT-Tw, iv,), (O where c is the temperature sensitivity of the bimetallic plate 9; T. is the minimum measured temperature corresponding to the position of the plate 9 on the left support 7. In the second clock cycle The input of the measuring unit 11 is connected via the control unit 13 to the terminals 3 and 4 of the coils 1. The electrical signal Na at the output of the measuring unit is pro-propponded to the value of AO-1- 4. The values of N i and N2 are entered into the memory of the computing unit 12, after which from the output of the control unit 13, a control signal is applied to The heating-cooling unit 10 and the bimetallic plate 9, which ensures its cooling to the temperature T Ynw. Bending, the bimetallic plate displaces the inductance coil 1 up to the stop 7. This position of the coil takes the third and fourth measurement cycles, during which the input of the measuring unit 11 is connected respectively, pins 2-3 and 3-4. The electrical signals N3 and; N4 at the output of the measuring unit are proportional to the values (Xo + X) and (Xr-X), respectively. These signals are also stored in the memory of the computing unit 12. At the end of the fourth cycle, the control unit 13 turns on the heating-cooling unit 10, which provides heating of the bimetallic plate 9 to the temperature T / T ,. Bending in the opposite direction, the bimetallic plate displaces the inductance coil up to the stop 8. In this position of coil 1, the fifth and sixth measurement cycles are performed, during which terminals 2-3 and 3-4 of this coil are alternately connected to the input of the measuring unit 11. Electrical signals N; and N at the output of the measuring unit are proportional, opal, respectively, to the quantities: (Xo + X + + D) and (Xo-X-A), where D is the distance between the stops. These signals are also stored in the memory of the computing unit 12. The actual device conversion function is approximated by a parabolic relationship. As a result, at the end of these six cycles, the measurement unit 12 solves the following system of equations: a txo x-e-d) н n-d) f C -Q (. (HQ -) (- t) C) (() % bCXoi-x -A) fC i Vlg ct () - -bCXo -X D) -C | Me (Wo-x-dL (Xo-X-d) 4c. In this case, the values NI-N N3-N4 are calculated; Nj-Nfi-no) for the results of 3-6 cycles, the measured displacement x is calculated: (i y The T value is determined by taking into account the formula (1) according to the results of 1-6 cycles: for CHY- | -Ha (A-g CN5-WtV (M, -M4) cl wtM The values of the constants A, a, Tuu are stored in the memory cells of the computational unit 12. Thus, in the proposed device with the help of a single measuring channel, both displacement and temperature are measured. As can be seen from expressions (2) and (3), the measurement results of these parameters are not affected by unstable Offsets of the real conversion function of the device, which ensures its high accuracy, simplifies the design of the device and increases its reliability. Invention A device for measuring displacement and temperature, comprising a housing, is placed ///// 7 7/777/7 / y / Y /// YA f f л Krif f l Kri /77Z/ 77Z yzzzzzzzyzzzzzzz ZZZZZZZZ tZZZZZZZZ t 77777.77777. {{ // 16 ный в нем катушку индуктивности с отводом от половины витков, расположенный внутри нее подвижный сердечник, св зываемый в процессе измерени  с контроли емым объектом, термочувствительный элемент, подключенные к выводам катушки индуктивности и соединенные последовательно измерительный и вычислительный блоки и подключенный к ним блок управлени , о т л нчающеес  тем, что, с целью повышени  . точности и надежности, оно снабжено блоком нагрева-охлаждени  термочувствительного элемента, выполненного в виде биметаллической пластины, котора  расположена перпендикул рно к направлению перемещени  сердечника, один конец пластины закреплен на корпусе, а другой шарнирно соеданен с катущками индуктивности, установленной с возможностью смещени  в направле- нии перемещени  сердечника, и расположен между двум  упорами, выполненными на корпусе. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 462061, кл. G 01 В 7/00, 1980. // 16 in it there is an inductance coil with a tap from half of the coils, a moving core inside it, connected to the object being monitored during the measurement, a temperature-sensitive element connected to the terminals of the inductance and connected in series to the measuring and computing units and the block connected to them management, in order to increase. accuracy and reliability, it is equipped with a heating-cooling unit for a temperature-sensitive element made in the form of a bimetallic plate, which is perpendicular to the direction of movement of the core, one end of the plate is fixed to the housing, and the other is hinged to the inductors installed with a possibility of displacement in the direction core movement, and is located between two stops, made on the body. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 462061, cl. G 01 B 7/00, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2944089/28, кл. G 01 В 7/00, 1980 (прототип).2. USSR author's certificate for application number 2944089/28, cl. G 01 B 7/00, 1980 (prototype).
SU813324473A 1981-07-31 1981-07-31 Device for measuring displacements and temperature SU991141A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813324473A SU991141A1 (en) 1981-07-31 1981-07-31 Device for measuring displacements and temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813324473A SU991141A1 (en) 1981-07-31 1981-07-31 Device for measuring displacements and temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU991141A1 true SU991141A1 (en) 1983-01-23

Family

ID=20971748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813324473A SU991141A1 (en) 1981-07-31 1981-07-31 Device for measuring displacements and temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU991141A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657130C1 (en) * 2017-08-03 2018-06-08 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for relative movement indication of objects

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657130C1 (en) * 2017-08-03 2018-06-08 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for relative movement indication of objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3827291A (en) Transducer systems for detection of relative displacement
US2439891A (en) Measuring and controlling system
SU991141A1 (en) Device for measuring displacements and temperature
US2844775A (en) Servomotor selfbalancing measuring apparatus
SU958878A1 (en) Device for calibrating thermoelectric converter
SU1419259A1 (en) Transducer of linear displacement
SU868327A1 (en) Displacement transducer
SU1237899A1 (en) Device for measuring shifts
SU1578508A1 (en) Device for measuring temperature difference
SU781543A1 (en) Transformer-type displacement transducer
SU524983A1 (en) Pressure measuring device
SU1071927A1 (en) Device for measuring position of movable object
SU894338A1 (en) Differential transformer pickup of linear displacements
SU834542A1 (en) Multiturn contactless potentiometer
SU1013737A1 (en) Device for measuring linear displacement
SU691680A1 (en) Apparatus for measuring linear displacements
SU1136022A1 (en) Thermal level indicator
SU1504490A1 (en) Transformer-type displacement transducer
SU664316A1 (en) Electromechanical transducer
SU861958A1 (en) Device for measuring amount of liquid in horizontal cylindrical vessels
SU979889A1 (en) Temperature pickup
SU580469A2 (en) Transformer-type pressure sensor
SU702399A1 (en) Motion to code converter
SU1244476A1 (en) Indicator transducer of linear shift
RU1772600C (en) Spatial displacement checking device