Емкостный преобразователь линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерения линейных перемещений с помощью емкостного преобразователя , который содержит герметичный корпус 1, заполненный диэлектрической жидкостью, погруженную в ./ нее неподвижную диэлектрическую пластину 4 с двумя закрепленными на ней электродами 2 и 3 треугольной формы и подвижный электрод 5, закрепленный на второй пластине 6, выполненной из материала с низким удельным весом. Механизм перемещения электрода 5 выполнен в виде постоянного магнита 7, охватывающего корпус 1, и магнитопроводящего элемента 8, закрепленного на пластине 6. Удельный вес диэлектрической жидкости выбирается из условия уравновешивания суммарного веса второй пластины 6 с закрепленным на ней третьим электродом 5 и магнитопроводящим элементом 8.выталкивающей их силой. Благодаря этому обеспечивается постоянство зазора между электродами емкостного преобразователя в условиях вибрационных помех, а также стабильность параметров диэлектрической средь в этом зазоре. 2ил . ш (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15!! 4 С 01 B 7/00 ((Цф:, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д ВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гннт сccp (21) 4283981/25-28 (22) 25.06.87 (46) 15.03.89. Бюл. У 10 (71) Московский горный институт и

Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е, Жуковского (72) В.А. Павленко, С.Д. Куликов, П.В. Миодушевский и А.С. Сергеев (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Заявка Великобритании Ф 1312241, кл. G Ol В 7/00, 1974.

Патент США М 3860918, кл. G 08 С !9/10, 340/200, 1975. (54) ЕИКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИЖЙНЫХ ПЕРЕМЕЦ ЕНК! (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерения линейных перемещений с помощью емкостного преобразователя, который содержит герметичный корпус 1, заполненный диэлектрической жидкостью, погруженную в

SU 1465688 А 1 нее неподвижную диэлектрическую пластину 4 с двумя закрепленными на ней электродами 2 и 3 треугольной формы и подвижный электрод 5, закрепленный на второй пластине 6, выполненной из материала с низким удельным весом.

Механизм перемещения электрода 5 Bblполнен в виде постоянного магнита 7, охватывающего корпус 1, и магнитопроводящего элемента 8, закрепленного на пластине 6. Удельный вес диэлектрической жидкости выбирается нз условия уравновешивания суммарного веса второй пластины 6 с закрепленным на ней третьим электродом 5 н магнитопроводящим элементом 8.выталкивающей их силой. Благодаря этому обеспечивается постоянство зазора между электродами емкостного преобразователя в условиях вибрационных помех, а также стабильность па ра метров диэлект рич еской средь, в этом за зо ре. 2ил .

1465688

Изобретение относится к измери.тельной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов, предназначенных для работы в условиях вибрации и изменения внешних условий окружающей среды — влажности, температуры, загрязнений.

Целью изобретения является по; вышение точности измерения линейных перемещений за счет уменьшения влия:ния нестабильности внешних условий и вибраций.

На фиг. 1 схематично показан 15

; предлагаемый емкостный преобразова тель линейных перемещений; на фиг.21 то же, поперечный разрез °

Емкостный преобразователь линейных перемещений содержит немагнитный 2Q герметичный корпус 1, внутри которого расположены два неподвижных электрода 2 и 3, закрепленных на диэлектри, ческой пластине 4, жестко прикрепленной к торцам корпуса. Параллельно им 25 установлен с возможностью перемещения ,1 вдоль их поверхности третий электрод

5, закрепленный на поверхности пластины 6, которая выполнена из материала с низким удельным весом, например 3О из полистирольного или кремнийорганического пенопласта. Подвижный электрод 5 может быть выполнен в виде слоя металла, напыленного па nr>верхность пластины 6, обращенной к неподвижным электродам 2 и 3. Для обеспечения зазора между ними на поверхность подвижного или нелодвижного электродов может быть нанесен слой тефлона. Механизм перемещения 40 подвижного третьего электрода 5 выполнен в виде установленного с возможностью перемец1ения двухполюсного постоянного магнита 7, который охватывает своими полюсами корпус 1 снаружи и связывается с объектом контроля (не показан) в процессе измерения.

Закрепленный, например запрессованный на противоположной поверхности подвижной пластины 6 магнитопроводящий элемент 0 с выступающими полюсными наконечниками, форма которых соответствует форме внутренней полости корпуса 1, служит для замыкания

MRГнитнОГО Отока создаваемОГО маг» питом 7. В дифференциальном вариайте исполнения преобразова.теля (фиг. 2) используется вторая пластина 6 с закрепленным на одной ее поверхности вторым подвижным электродом 5 (фиг. 2) и магнитопроводящим элементом 8, закрепленным на противоположной ее поверхности. Для перемещения ее вдоль поверхности пластины 4, на которой также закрепляется хотя бы Один электрод, служит второй постоянный магнит 7, установленный с возможностью перемещения по другую сторону корпуса 1. Эти электроды могут создать или конденсатор переменной емкости (дифференциальный вариант) или компенсационный конденсатор постоянной емкости. Корпус 1 заполнен диэлектрической, например кремнийорганической жидкостью 9 с удельным весом, выбираемым из условия создания выталкивающей силы, практи- . чески равной суммарному весу подвижной пластины с третьим электродом 5 и магннтопровадящим элементом 8, закрепленным на ней, Эта жидкость одновременно обеспечивает создание стабильных параметров диэлектрической среды в зазоре между подвижным и неподвижным электродами преобразователя, а также уменьшает трение между ними в процессе измерения линейных перемещений. Блок 10 измерения и регистрации переменной емкости (или емкостного сопротивления) преобразователя может быть подключен или к его неподвижным электродам (подвижный электрод выполняет функции экранирующего электрода) или между его неподвижным и подвижным электродами.

Емкостный преобразователь линейных перемещений работает следующим образом.

При перемещении магнита 7 обеспе1 чивается бесконтактное перемещение электрода 5 относительно поверхности неподвижных электродов 2 и 3, имеющих, например, треугольную форму, благодаря магнитной силе взаимодействия между магнитом и магнитопроводящим элементом 8, закрепленным на поверхности подвижной пластины 6. В дифференциальном варианте исполнения (фиг. 2) полюса обоих постоянных магнитов 7 располагаются таким образом, что магнитные. линии, замыкаясь через магнитопроводящие элементы 8 в противоположных направлениях, создают силы взаимного притяжения магнитопроводов. Это обеспечивает постоянство зазоров между электродами преобразоФормула изобретения

Составитель Т. Бычкова

Редактор Ю. Середа Техред П,Сердккова Корректор M. Васильева

Заказ 932/40

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 з 146568 вателя и удерживает их один напротив другого.

При перемещении электрода 5 вели" чина емкости между электродами 2 и

3 будет изменяться в зависимости от

5, положения этого электрода, не имеющего электрического вывода, Благодаря тому, что объем пеноматериала пластины 6 подбирается таким образом, что выталкивающая сила со стороны диэлектрической жидкости, действующая на нее, практически урав-. новешивает ее тяжесть, преобразователь не подвержен влиянию вибраций и силы тяжести, поскольку диэлектрическая жидкость одновременно демпфирует колебания этой пластины. Диапазон измерений такого емкостного преобразователя может составлять до не- 20 скольких метров.

Емкостный преобразователь линейных перемещений, содержащий корпус, . 25 расположенные в нем на диэлектрической пластине два неподвижных электрода и установленную параллельно им с возможностью перемещения вдож их поверхности втору:а диэлектрическую пластину с третьим электродом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния нестабильности внешних условий и вибраций, он снабжен установленным с возможностью перемещения двухполюсным постоянным магнитом, охватывающим корпус, и магнитопроводящим элементом, жестко закрепленным н" противоположной -третьему электроду стороне второй диэлектрической пластины, а корпус выполнен герметичным из немагнитного материала и заполнен диэлектрической жидкостью, удельный вес которой. выбран из условия уравновешивания веса второй пластины с третьим электродом и магнитопроводящим элементом выталкивающей их силой.