Способ измерения перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерения перемещений в рабочих условиях эксплуатации за счет учета изменений чувствительности используемых при этом преобразователей перемещения какоголибо типа, например индуктивных, трансформаторных или емкостных, имеющих линейную характеристику преобразования в контролируемом диапазоне перемещений. Для осуществления этого способа используют два преобразователя перемещений, устанавливаемых на контролируемом объекте с возможностью одновременного измерения одного и того же перемещения. Оба преобразователя должны быть смещены один относительно другого на величину Д/а, соответствующую расстоянию между точками перехода через нуль их градуировочных характеристик, полученных при нормальных условиях окружающей среды. Поскольку градуировка преобразователей перемещений в рабочих условиях может быть затруднительна или нецелесообразна из-за того, что чувствительность используемых преобразователей в этих условиях изменяется произвольным образом в щироких пределах , повыщение точности измерения перемещений в рабочих условиях обеспечивается за счет использования результатов измерения выходных сигналов преобразователей и учета величины смещения Д/о их характеристик с помощью соответствующего математического выражения, связывающего их между собой. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 О 01 В 7!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

1 Я

4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4145896/25-28 (22) 13.1 1.86 (46) !5.06.88. Бюл. № 22 (71) Московский инженерно-физический институт (72) Л. И. Яковлев, В. И. Князев, Н. А. Евстюхин и С. Н. Тарасов (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Система измерительная электронная, модель 217, паспорт 217.0.00.0.00ПС. Министерство станкостр. и инструмент. пром., 1975, с. 30 — 31. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерения перемещений в рабочих условиях эксплуатации за счет учета изменений чувствительности используемых при этом преобразователей перемещения какоголибо типа, например индуктивных, трансформаторных или емкостных, имеющих линейную характеристику преобразования в контролируемом диапазоне перемещений.

„„SU„„1402799 A i

Для осуществления этого способа используют два преобразователя перемещений, устанавливаемых на контролируемом объекте с возможностью одновременного измерения одного и того же перемещения. Оба преобразователя должны быть смещены один относительно другого на величину Л4, соответствующую расстоянию между точками перехода через нуль их градуировочных характеристик, полученных при нормальных условиях окружающей среды. Поскольку градуировка преобразователей перемещений в рабочих условиях может быть затруднительна или нецелесообразна из-за того, что чувствительность используемых преобразователей в этих условиях изменяется произвольным образом в широких пределах, повышение точности измерения перемещений в рабочих условиях обеспечивается за счет использования результатов измерения выходных сигналов преобразователей и учета величины смещения Alp их характеристик с помощью соответствующего математического выражения, связывающего их между собой. 1 ил.

1402799

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения перемещений или деформаций различных объектов техники в широком диапазоне изменения рабочих условий их эксплуатации.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем учета изменения чувствительности преобразователей перемещения в рабочих условиях эксплуатации (например при высокой температуре).

На чертеже показаны градуировочные

А и В и рабочие А и Б характеристики преобразования двух дифференциальных

Преобразователей перемещения, полученные соответственно, при нормальных условиях окружающей среды и при рабочих условиях эксплуатации — высокие или низкие температуры, радиоактивное облучение и т. п.

Способ измерения перемещений объекта

Ь рабочих, например, экстремальных условиях эксплуатации осуществляют следующим образом.

Устанавливают на объекте контроля два дифференциональных преобразователя перемещения, имеющих линейную характеристику преобразования, и определяют их градуировочные характеристики А и Б в нормальных условиях окружающей среды (комнатная температура, атмосферное давление и т. д.), т. е. в условиях, не оказывающих влияния на параметры этих характеристик.

Для этого используют средства для точного измерения ряда известных задаваемых пере-! !ещений (например, сердечника в индуктивном преобразователе) и соответствующие им значения выходных сигналов.

Установку обоих преобразователей на

Объекте контроля осуществляют со смещением один относительно другого на величину ф1О, соответствующую расстоянию между точками перехода через нуль их градуировочных характеристик преобразования.

После размещения объекта контроля вместе с обоими преобразователями перемещения в экстремальных условиях эксплуатации измеряют выходные сигналы обоих преобразователей, соответствующие перемещениям, напримерХ! и Х2 контролируемого объекта контроля, и сравнивают измеренные сигналы с их значениями на соответствующих градуировочных характеристиках преобразования, полученных в нормальных условиях окружающей среды.

Поскольку градуировку преобразователей в рабочих (экстремальных) условиях эксплуатации осуществить затруднительно, например, при облучении в реакторе, тем более что в этих условиях чувствительность преобразователей нестабильна и может довольно значительно изменяться во времени произвольным образом, то определение перемещений непосредственно по градуировочным характеристикам, снятым при нормальных условиях окружающей среды, будет

Формула изобретения

Способ измерения перемещений объекта, заключающийся в том, что устанавливают на контролируемом объекте два дифферен2 иметь большую погрешность, например 8А, или 68

Благодаря практически одновременному измерению одного и того же перемещения, например, в точках Х! и Х2 с помощью двух преобразователей перемещения, нули характеристик преобразования которых смещены на определенную величину ЛlО, эти перемещения можно определить через выходные сигналы обоих преобразователей и величину

f0 Л4 с помощью математического выражения, полученного из условий подобия двух треугольников, ограниченных осью абсцисс и рабочими характеристиками преобразователей

35 ул ул х, х, У! У2 ()

Х ЛХО Х2 ЛХО

20 л А 5 6 где Yl, Y2, Yl и У2 — выходные сигналы обоих преобразователей в рабочих условиях, соответствующие перемещениям объекта контpoJIB В точки Х! и Х2.

На основании (1) могут быть рассчитаны

25 Х, и Х2

ЛХО(У! У2)У!

Х!= — „— !,— — „—,— и

У2 У! — У!"У2 (2)

ЛХО(У! — Y2) У2

30 Y2 Y I — Yl Y g откуда следует, что величина ЛХ=Х! — Х2 может быть определена следующим образом

Л4(Y2 — Y !)(Y2 — Y !)

ЛХ= Х2 Х! — л л Ь

Yl у2 у2 Yl

Таким образом, независимо от изменения величины и знака изменения чувствительности (наклона) характеристик преобразования преобразователей в рабочих условиях эксплуатации может быть измерено переме40 щение объекта на величину ЛХ с более высокой точностью, чем в известном способе, при условии, что перемещения объекта соответствуют линейным участкам характеристики преобразования обоих преобразователей, т. е. зона линейных участков в рабочих

45 условиях эксплуатации не изменяется, а чувствительность обоих преобразователей за время измерения обоих перемещений Х! и Х2 также практически постоянна. Очевидно что для осуществления этого способа пригодны преобразователи различного типа: индуктивные, трансформаторные емкостные и др. типа, удовлетворяющие вышеуказанным требованиям.! 402799

Составитель С. Скрыпник

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 2843 27 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 циальных преобразователя перемещения с линейной характеристикой преобразования, измеряют их выходные сигналы в рабочих условиях, сравнивают эти сигналы с их значениями при нормальных условиях окружающей среды по градуировочным характеристикам преобразования и определяют перемещения объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета изменения чувствительности преобразователей перемещения в рабочих условиях, оба преобразователя устанавливают со смещением одного относительно другого на величину Л/о, соответствующую расстоянию между точками перехода через нуль их градуировочных характеристик, и одновременно измеряют выходные сигналы обоих преобразователей, соответствующие одному и тому же перемещению, величину которого определяют с учетом Лlо.