Устройство для измерения перемещений объекта относительно основания

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить надежность устройства . Оно содержит телескопически сопряженные шток и направляющую, датчик линейных перемещений штока относительно направляющей, шаровой шарнир для связи штока с объектом контроля и узел измерения угловых перемещений, связанный с направляющей и выполненный в виде шарнирно сопряженных шаровой головки, закрепляемой на основании в процессе измерения , и охватывающей головку усеченной сферической оболочки,, закрепленной на направляющей. В трех взаимно перпендикулярных проточках на поверхности шаровой головки размещены три измерительные обмотки, а в диаметральной плоскости на поверхности сферической оболочки размещена соосно с направляющей обмотка возбуждения узла измерения угловых перемещений. При произвольном перемещении объекта контроля в пространстве относительно основания изменяется угол наклона обмотки возбуждения относительно измерительных обмоток узла измерения угловых перемещений и одновременно изменяется положение направляющей относительно штока, что приводит к изменению сигнала датчика линейных перемещений . По сигналам датчика вычисляют величину линейных перемещений объекта в заданной системе координат. 1 ил. с (Л 1C 4ii to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН..SU„,, 1242706 А1 (51)4 G 01 В 7/009 7/30//

//G 01 М 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

Ц6м4:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3842433/25-28 (22) 09.01.85 (46) 07.07.86. Бюл . У 25 (71) Специальное конструкторскотехническое бюро Института технической механики АН УССР (72) В.Н. Архипов и В.Ф. Клабуков (53) 621. 317. 39: 571. 71 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 985735, кл. G 01 В 7/16, G 01 М 17/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА ОТНОСИТЕЛЬНО ОСНОВАНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить надежность устройства. Оно содержит телескопически сопряженные шток и направляющую, датчик линейных перемещений штока относительно направляющей, шаровой шарнир для связи штока с объектом контроля и узел измерения угловых перемещений, связанный с направляющей и выполненный в виде шарнирно сопряженных шаровой головки, закрепляемой на основании в процессе измерения, и охватывающей головку усеченной сферической оболочки,. закрепленной на направляющей. В трех взаимно перпендикулярных проточках на поверхности шаровой головки размещены три измерительные обмотки, а в диаметральной плоскости на поверхности сферической оболочки размещена соосно с направляющей обмотка возбуждения узла измерения угловых перемещений. При произвольном перемещении объекта контроля в пространстве относительно основания изменяется угол наклона обмотки возбуждения относительно измерительных обмоток узла измерения угловых перемещений и одновременно изменяется яоложение направляющей относительно штока, что приводит к изменению сигнала датчика линейных перемещений. По сигналам датчика вычисляют величину линейных перемещений объекта в заданной системе координат.

1 ил.

1242706

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений объекта в пространстве относительно основания, например при динамических испытаниях средств транспорта.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

20 я

40

На чертеже показана конструктинная схема устройства для измерения перемещений объекта относительно основания.

Устройство содержит телескопически сопряженные направляющую 1 и шток 2. На направляющей 1 закреплен датчик 3 линейных перемещений штока относительно направляющей. На противоположном конце штока 2 закреплен шаровой шарнир 4, предназначенный дл снязи с объектом 5 контроля.

На свободном конце направляющей

1 закреплен узел 6 измерения угловых перемещений направляющей 1, выполненный в виде шаровой головки

7, закрепляемой в процессе измерений на неподвижном основании 8 н точке

0,соответствующей началу координат контролируемых перемещений,и шарнирно сопряженной с ней усеченной сферической оболочки,9, охватывающей головку 7 и закрепи нной на направляющей 1. Три измерительные обмотки

10 размещены в ныпалненных на поверхности шаровой головки 7 во взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях трех кольцевых проточках одна из которых параллельна плоскости основания 8. На поверхности сферической оболочки 9 н ее диаметральной плоскости соосно с направляющей 1 закреплена обмотка 12 возбуждения.

Устройство для измерения перемещений работает следующтм образом.

Линейные или угловые перемещения объекта 5 контроля н системе прямоугольных координат о,х,у,z приводят к линейному перемещению штока 2 относительно направляющей 1 и к изменению углового положения этой направляющей по отношению к осям х,у,z контролируемых перемещений. Изменение углового положения направляющей

1 вызывает поворот связанной с ней усеченной сферической оболочки 9 и изменение угла пересечения плоскости обмотки 12 возбуждения и плоскостей измерительных обмоток 10. В результате ЭДС, наводимая магнитным потоком возбуждения в измерительных обмотках 10, изменяется пропорционально косинусу угла наклона измерительных обмоток 10 к плоскости обмотки

12 возбуждения. Изменение величины

ЗДС, наводимых н измерительных обмотках, определяется, например, с помощью вольтметра (не показан) и используется для нычисления компонент перемещения контролируемого объекта с учетом величины линейного перемещения штока 2 относительно направляющей 1, измеряемого с помощью датчика 3 линейных перемещений.

Измеренные величины линейного и угловых перемещений характеризуют компоненты перемещения объекта 5 контроля в заданной системе координат. Для определения величин линейных перемещений объекта 5 контра" ля в системе прямоугольных координат выходные сигналы измерительных обмоток 10 умножают на выходной сигнал датчика 3 линейных перемещений с помощью множительного устройства (не показано), либо осуществляют необходимые вычисления вручную.

Благодаря тому, что измерение углсвых перемещений штока осуществляется бесконтактно, повышается надежность устройства.

Формула из обретения

Устройство для измерения перемещений объекта относительно основания, содержащее телескопически сопряженные шток и направляющую,датчик линейных перемещений штока относительно направляющей, установленный на противоположном конце штока шаровой шар:нир, предназначенный для связи с об.ьектом контроля, и узел измерения угловых перемещений направляющей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, эел измерения угловых перемещений направляющей выполнен в виде шарнирно сопряженных ферромагнитной шаровой головки, эакрепляемой в процессе измерения на основании и выполненной с тремя кольцевыми проточками во взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях, одна

1242706 4 проточках шаровой головки, и обмотки возбуждения, размещенной на поверхности сферической оболочки в ее диаметральной плоскости соосно " направляющей. из которых параллельна основанию, и охватывающей головку усеченной сферической оболочки, закрепленной на направляющей, трех измерительных обмоток„ размещенных в кольцевых

Составитель И. Кислицин

Техред Н.Бонкало Корректор М. Максимишинец

Редактор Н. Тупица

Тираж 670 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3688/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.,Проектная,4