Устройство для измерения линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности и точности, а также упрощение конструкции устройства для измрения линейных перемещений, предназначенного для использования в радиационном металловедении при измерении деформаций образцов конструкционных материалов. Устройство содержит трансформаторный датчик, выполненный в виде соосно размещенных катушек 3 и 4, закрепленных неподвижно, и катушки 5, связываемой в процессе измерений штырем 7 и тягой 8 с контролируемым образцом. Имеется также узел эталонного смешения катушки 5, который состоит из пары упругих рычагов 10 и 11, выполненных из пластин биметалла и закрепленных консольно. На рычаге 10 размещена нагревательная обмотка 16, при подаче тока в которую конец рычага 10 перемещается, смещая на эталонную величину катушку 5. Это позволяет в процессе измерения производить контрольную градуировку датчика. Рычаг 11 идентичен рычагу 10 и служит для компенсации влияния изменений окружающей температуры, благодрая чему обеспечивается повышение точности и надежности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>1s G 01 В 7/00, 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

1 ч

1 (Риг.1 (21) 4442074/25-28 (22) 15.06.88 (46) 23.08.90.Бюл. ¹ 31 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментами ьным производством Института ядерных t сследований

АН УССР и Институт ядерных исследований

АН УССР (72) Г.С.Коробко, Е.П.Ахмелкин, В.С.Карасев и Ю.П.Мельник-Куцин (53) 621,317.39:531.717(088.8) (56) Патент США ¹ 4030085, кл. 340-199, кл. G 01 В 7/00, 1977.

Автбрское свидетельство СССР

¹1243478,,кл. G 01 В 7/00, 1981.

„„Я2„„1587320 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измеритель. ной технике и имеет целью повышение надежности и точности, а также упрощение конструкции устройства для измерения линейных перемещений, предназначенного для использования в радиационном металловедении при измерении деформаций образцов конструкционных материалов.

Устройство содержит трансформаторный датчик, выполненный в виде соосно размещенных катушек 3 и 4, закрепленных неподвижно, и катушки 5, связываемой в процессе измерений штырем 7 и тягой 8 с

1587320

3 ( онтролируемым образцом. Имеется также зел эталонного смешения катушки 5, котоый состоит из пары упругих рычагов 10 и

1, выполненных из пластин биметалла и закрепленных консольно, На рычаге 10 размещена нагревательная обмотка 16, при поДаче тока.в которую конец рычага 10 перемещается, смещая на эталонную вели(чину катушку 5. Это позволяет в процессе измерения производить контрольную градуировку датчика, Рычаг 11 идентичен рычагу 10 и служит для компенсации влияния изменений окружающей температуры, благодаря чему обеспечивается повышение точности и надежности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиационном материаловедении при измерении деформаций образцов конструкци онных материалов. 5

Цель изобретения — повышение надежности и точности измерений в условиях rioвышенных температур и температурных градиентов за счет более точного задания эталонных смещений средней катушке 10 трансформаторного датчика и уменьшения влияния температуры на работу узла эта, лонного смещения, а также упрощение кон струкции за счет исключения передаточных

,рычагов, выходящих за пределы зоны испы- 15, таний.

На фиг.1 представлено устройство для измерения линейных перемещений, общий вид в разрезе; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1. 20

Устройство для измерения линейных перемещений содержит источник 1 питания, измерительный блок 2. трансформаторный датчик, выполненный в виде расположенных в общем корпусе трех соос- 25 ных цилиндрических катушек 3 — 5, и узел эталонного смещения средней катушки 5, Корпус датчика жестко связан с испытательной ампулой б. Крайние катушки 3 и 4 датчика закреплены неподвижно в корпусе, 30 включены электрически последовательновстречно и подключены к источнику 1 питания, Средняя катушка 5 установлена с возможностью линейного перемещения вдоль оси датчика и связана с контролируе- 35 мым образцом (не показан) штырем 7 и тягой 8. В штыре 7 имеется проушина 9, допускающая перемещение катушки 5 вдоль оси датчика независимо от перемещения тяги 8. Катушка 5 подключена к измери- 40 тельному блоку 2. Узел эталонного смещения катушки 5 выполнен в виде пары идентичных, консольно установленных упругих рычагов 10 и 11, закрепленных регулирующими винтами 12 и 13 на кронштей- 45 нах 14 и 15, жестко зафиксированных в корпусе датчика. С помощью регулирующих винтов 12 и 13 узел эталонного смещения может быть перемещен и зафиксирован вдоль оси датчика, что позволяет регулировать начальные положения катушки 5. Рычаги 10 и 11 выполнены из пластин биметалла, обращенных одна к другой пассивными слоями. На рычаге 10 размещена нагревательная обмотка 16 и термопара 17.

При подаче питания в нагревательную обмотку 16 происходит разогрев рычага 10 и смещение его конца вверх (фиг.1). Так как смещение конца биметаллической пластины функционально связано с током на рева и температурой пластины, то, задавая соответствующую величину тока питания, можно получить заданное эталонное смещение средней катушки 5 датчика, контактирующей с рычагом 10. Рычаг 10 служит для компемпенсации изменений температуры окружающей среды. Рычаги 10 и 11 вводятся в контакт с каркасом катушки 5 с предварительным натягом, что обеспечивает наличие механического контакта между рычагами 10 и 11 и катушкой при любых ожидаемых измерител ьн ых смещениях катуш ки 5.

Устройство для измерения линейных перемещений работает следующим образом.

Под действием радиационного нагрева происходит изменение размеров контролируемого образца, что через тягу 8 и штырь 7 приводит к перемещению средней катушки

5 и изменению сигнала на входе блока 2, по которому на основании ранее полученных градуировочных характеристик судят об изменении размеров контролируемого образца. Поскольку в условиях повышенных температур и температурных градиентов характеристика датчика может изменяться, то в ходе измерений путем нагрева рычага 10 узла эталонных перемещений задают катушке 5 эталонные перемещения, по которым строят уточненную градуировочную характеристику, Это позволяет существенно повысить точность и надежность измерения. На работу узла эталонного смещения не влияет изменение окружающей температуры, так как оно компенсируется воздействием компенсационного рычага 11.

1587320

Компактное размещение узла эталонного смещения непосредственно в зоне испытаний существенно упрощает конструктивное выполнение устройства, так как исключает необходимость использования рычажных передач, выходящих наружу из реактора.

A-Д

15 17

Составитель Л.Гуськов

Техред M,Ìîðãåíòàë

Редактор В.Данко

Корректор В.Гирняк

Заказ 2411 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.Формула изобретения

1. Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее источник питания, измерительный блок, трансформаторный датчик, выполненный в виде расположенных в общем корпусе трех соосных катушек, иэ которых крайние неподвижны, включены электрически последовательно-встречно и подключены к источнику питания, а средняя установлена с возможностью линейного перемещения вдоль оси датчика и подключена к измерительному блоку, и узел эталонного смещения средней катушки, о т л и ч а ю— щ е ес я тем, что, с целью повышения

5 точности в условиях повышенных температур и температурных градиентов. узел эталонного смещения средней катушки выполнен в виде пары идентичных консольно закрепленных упругих рычагов, выпол10 ненных иэ пластин биметалла. обращенных пассивными слоями навстречу одна к другой, нагревательной обмотки и термопары, которые размещены на одном из рычагов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что узел эталонного смещения установлен с возможностью перемещения вдоль оси датчика и фиксации.