Трансформаторный преобразователь перемещений

 

Изобретение позволяет повысить точность трансформаторного преобразователя линейных перемещений путем устранения погрешности от технологического разброса конструктивных элементов и материалов, осуществляемого посредством регулировки его чувствительности . Преобразователь перемещений содержит подвижный ф-образный магнитопровод, неподвижную измерительную обмотку 8, вьшолненную в виде двух X-образно расположенных в во здушном зазоре 5 центрального стержня 7 магнитопровода 3 секций 17, 18, и узел регулировки угла пересечения этих секций. Этот узел выполнен в виде поворотной кольцевой оправы 9 и установленной на ней с возможностью регулировки углового положения относительно оправы платы 12. На плате 12 закреплена одна из секций измерительной обмотки. Другая секция закреплена на корпусе 1 преобразователя. Возможность плавной регулировки угла пересечения секций измерительной обмотки в процессе изготовления и эксплуатации преобразователя позволяет компенсиг ровать технологические и мультипли кативные погрешности преобразования перемещения..3 ил. (/) С 12 в П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И 4 G 01 0 5 20

Фмс. 2 (21) 3804301/25-28 (22) 22.10.84 (46) 30.03.86. Бюл, 1Ф 12 (72) Д.Сон (53) 621 317. 39: 531 ° 71 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 310113, кл. G 01 D 5/20, 1970. (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение позволяет повысить точность трансформаторного преобразователя линейных перемещений путем устранения погрешности от технологического разброса конструктивных элементов и материалов, осуществляемого посредством регулировки его чувствительности. Преобразователь перемещений содержит подвижный ср-образный магнитопровод, неподвижную измерительную обмотку 8, выполненную в

„„SU„„1221494 A виде двух X --образно расположенных в воздушном зазоре 5 центрального стержня 7 магнитопровода 3 секций

17, 18, и узел регулировки угла пересечения этих секций. Этот узел выполнен в виде поворотной кольцевой оправы 9 и установленной на ней с возможностью регулировки углового положения относительно оправы платы 12. На плате 12 закреплена одна из секций измерительной обмотки.

Другая секция закреплена на корпусе 1 преобразователя. Возможность плавной регулировки угла пересечения секций измерительной обмотки в процессе изготовления и эксплуатации преобразователя позволяет компенси-, ровать технологические и мультипликативные погрешности преобразования перемещения..3 ил.

1221494 Э

Изобретение относится к измеря" тельной технике и может быть исполь-, зовано для контроля линейных размеров и перемещений в машиностроении.

Целью изобретения является повышение точности преобразования путем уменьшения технологических погрешностей, обусловленных разбросом параметров его конструктивных элементов и материалов.

На фиг.l показан преобразователь со снятым корпусом, общий вид;„ на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг,3 --. .вид на узел регулировки чувствительности преобразователя (разрез А-А на фиг,l).

Трансформаторный преобразователь перемещений содержит корпус 1 с продольными направляющими пазами, в которых установлена на пружинном подвесе (не показан) подвижная система, включающая рамку 2, связанную в процессе измерений с объектом контроля (не показан), и закрепленный на ней составной ср-образный магнитопровод 3. Рамка 2 установлена в направляющих пазах корпуса

Центральный стержень 4 магнитопровода 3 выполнен с воздушным за- зором 5 между верхней частью стержня 4 выполнена в виде пластинчатого полюсного наконечника 7, поверхность которого параллельна внутренней поверхности основания 6. На средней з5 части стержня 4 закреплена обмотка 8 возбуждения, подключенная к источнику питания переменного тока (не показан). Соосно с осью 0 электромагнитной симметрии греобразователя в верх- 4О ней стенке корпуса 1 выполнено отверстие, в котором установлена с возможностью вращения поворотная кольцевая оправа 9. На корпусе l установ- лены фиксирующие оправу 9 винты 10. 45

Во внутреннее отверстие кольцевой оправы 9 входит цилиндрический выступ

ll платы 12 установленной с воэможностью поворота относительно кольцевой оправы и выполненной из изоляционного материала. На поверхности верхней стенки корпуса 1 вокруг платы )2 установлен изолятор 13. В кольцевой оправе 9 выполнено круглое отверстие 14, а в плате 12 напротив Б отверстия 14 — продольный паз 15.

В отверстии 14 установлен с возможностью вращения своим циличдрическим хвостовиком эксцентрик 16. Иа торце хвостовика эксцентрика 16 выполнен шлиц для регулировки его углового положения. Головка эксцентрика 16, смещенная относительно оси вращения хвостовика, размещена в пазу 15 поворотной платы 12, В области полюсного наконечника стержня 4 маг-, нитопровода 3, охватывая его основание 6, установлена с зазором измерительная обмотка, выполненная в виде двух расположенных Х-образно плос - ких секций 17 и 1.8, расположенных . под углом ю направлению контролируемых линейных перемещений, Одна секция 17 обмотки закреплена на изоляторе 13 неподвижно относительно корпуса, а другая секция 18 закреплена на круглой поворотной плате 12. Секции

17, 18 включены между собой последовательно-встречно и соединены с выходными клеммами преобразователя.

Точка а, пересечения продольных осей секций 17 и 18 находится на оси Х контролируемых перемещений. В исходном положении точка а совпадает с центром (осью) 0 электромагнитной симметрии преобразователя (фиг.3).

Длина секций 17 и 18 выбирается больше, чем величина диапазона контролируемьгх перемещений в сумме с толщиной магнитопровода 3 (его полюсного наконечника 7) в направлении Х перемещения магнитопровода 3. В области воздушного зазора 5 находятся участки 19 (отрезок а- Ь) и 20 (отрезок -с) секций 17 и 18 измерительной обмотки.

Участки 19 секций 17 и 18 располо жены с одной стороны поперечной оси симметрии магнитопровода 3, а участки 20 этих секций — с другой стороны от оси симметрии.

Преобразователь работает следующим образом, Магнитный поток, создаваемый обмоткой 8 возбуждения в центральном стержне 4 и воздушном зазоре 5, индуктирует в каждой из секций 17, 18 измерительной обмотки ЭДС, которые пропорциональны разности эффективных длин участков 19 и 20 каждой секции, находящихся в воздушном зазоре 5 магнитопровода 3.

Эффективная длина участков 19 и 20 измерительной обмотки зависит от угла о наклона секций 17 и 18 к оси

Х контролируемых перемещений и от

1221494

l0

20

3S

55 положения точки а, пересечения их осей относительно геометрического центра плоскости полюсного наконечника 7. Так как в исходном положении геометрический центр плоскости полюсного наконечника 7 совпадает с точкой й.,и с центром электромагнитной симметрии преобразователя, величины ЭДС каждой из секций 17, 18 равны нулю. Соответственно равен нулю и выходной сигнал преобразователя. Перемещение объекта контроля вызывает смещение рамки 2 по направляющим корпуса 1 и отклонение по оси Х магнитопровода 3 от нейтрального исходного положения. Соотношение эррективных длин участков Г9 и 20 каждой из секций 17 и 18 измерительной обмотки при этом изменяется с противоположными знаками пропорционально величине перемещения магнитопровода 3 по оси 1 . В результате на выходе преобразователя формируется выходной сигнал, пропорциональный перемещению контролируемого объекта. Крутизна характеристики преобразования, т.е. чувствительность преобразователя является косинусоидальной функцией среднего угла,( наклона секций 17 и 18 к оси Х контролируемых перемещений.

Чувствительность преобразователя зависит также от геометрических размеров магнитопровода 3 и секций 17, 18 измерительной обмотки, от величины магнитной проницаемости магнитопровода 3 и других факторов. Технологический разброс этих параметров приводит к соответствующему разбросу чувствительности, что уменьшает точность преобразователя. Для устранения погрешности, вызванной технологическим разбросом параметров ,преобразователя, осуществляется регулировка его чувствительности.

Грубо заданную величину чувствительности устанавливают поворотом кольцевой оправки 9 в корпусе .1. Угловое положение платы 12 с закрепленной на ней секцией 18 измерительной обмотки при этом изменяется, Соответственно изменяется эффектив-. ная дпина ее участков 19, 20, а следовательно, и чувствительность преобразователя.

Регулируя таким образом чувствительность, устанавливают ее приблизительно равной заданной величине.

После этого положение оправы 9 в кор пусе 1 фиксируют с помощью винтов 10.

Затем осуществляют точную регулировку преобразователя с помощью эксцентрика 16. Поворотом хвостовика эксцентрика 16 вызывают перемещение его головки в пазу 15, что приводит к изменению углового положения платы 12 и закрепленной на ней секции

18 измерительной обмотки. Поворачивая эксцентрик 16, устанавливают точное значение требуемой чувствительности преобразователя.

Таким образом, "грубой" и "точной" регулировкой чувствительности преобразователя с помощью узла регулировки угла пересечения секций измерительной обмотки устраняют 110» грешнссть, вызванную технологйческйм разбросом параметров элементов преобразователя, и повьппают его точность, Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий корпус, уста-, новленный в нем с возможностью перемещения на направляющих<у -образный маг:-.итопровсд с воздушным зазором в центральном стержне и обмоткой Bosбуждения на нем, измерительную обмотку в виде двух расположенных Х-образ". нс секций, включенных между собой последовательна-встречно и свободно охватывающих основание магнитопровода в области воздушного зазора, и размещенный в корпусе на оси электромагнитной симметрии узел регулировки угла пересечения секций, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения технологических погрешностей, узел регулировки угла пересечения секций выполнен в виде поворотной кольцевой оправы, установленной на ней с возможностью вращения относительно оправы платы и эксцентрика с цилиндрич=-ским хвостовиком и головкой, в оправе выполнено сквозное отверстие, на плате против отверстия — продольный паз, эксцентрик установлен хвостсзиксм в отверстии оправы, а головкой — в пазу платы, одна из секций измерительной обмотки закреплена на корпусе, а другая — на плате.

1221494

10 f2 9 if 17 18

7 Е 2

Составитель И.Кислицин

Техред В.Кадар

Корректор Е.Сирохман

Редактор М.Келемеш

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1601/46 Тираж 705

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5