Измерительный преобразователь линейных перемещений

Измерительный преобразователь линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений в устройствах автоматики и робототехники в машиностроении и других отраслях. Цель изобретения - упрощение конструкции, обеспечение настройки на различные диапазоны измерения и повьппение точности. Преобразователь содержит узел, состоящий из ползуна 4 со штоком 5 и пластины 6 с торцовой отражающей поверхностью 7, и отражательный оптрон 9. Причем отражающая поверхность 7 установлена под углом d к продольной оси ползуна 4, совпадающей с направлением его перемещения, а плоскость оптических окон отражательного оптрона 9 параллельна отражающей поверхности 7. При перемещении узла по направлякадим происходит изменение расстояния между отражакицей поверхностью пластины 6 и плоскостью оптических окон оптрона 9, при зтом выходной сигнал оптрона 9 пропорционален величине перемещения узла. Поворот пластины 6 вокруг штифта 8 с последующей фиксацией обеспечивает возможность настройки преобразователя на любой заданный диапазон измерения. Угол (У отпределяется из соотношения o arcsin ---, где h - максимальное расстояние от плоскости оптических окон оптрона до отражающей поверхности; 1 - расстояние, равное диапазону измеряемых перемещений. 3 ил. € (Л со со 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1379611 (51) 4 С 01 В 11/00

ВСЕГГЧОЪИ Iм

13,",", „,, „1

ЬИВЛИРТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4133856/24-28 (22) 14 ° 10.86, (46) 07.03.88. Бюл. М 9 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению "ВНИИстройдормаш" (72) А.С.Блайвас, А.П.Штыков и Н.В.Филиппова (53) 531.715.27 (088.8) (56) Федотов А.В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. - М.: Машиностроение, 1979, с. 73 — 78.

Авторское свидетельство СССР

М 652436, кл. С 01 В 11/00, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕ!ЦЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений в устройствах автоматики и робототехники в машиностроении и других отраслях. Цель изобретения — упрощение конструкции, обеспечение настройки на различные диапазоны измерения и повышение точности. Преобразователь содержит узел, состоящий иэ ползуна 4 со штоком 5 и пластины б с торцовой отражающей поверхностью 7, и отражательный оптрон 9. Причем отражающая поверхность 7 установлена под углом Ы к продольной ос« ползуна 4, совпадающей с направлением его перемещения, а плоскость оптических окон отражательного оптрона 9 параллельна отражающей поверхности 7. При перемещении узла по направлякщим происходит изменение расстояния между отражающей поверхностью пластины б и плоскостью оптических окон оптрона 9, при этом выходной сигнал оптрона 9 пропорционален величине перемещения узла. Поворот пластины б вокруг штифта 8 с последующей фиксацией обеспечивает возможность настройки преобразователя на любой заданный диапазон измерения. Угол c(отпределяh ется из соотношения Ы= arcsin--1 У где h — максимальное расстояние от плоскости оптических окон оптрона до отражающей поверхности;

1 — расстояние, равное диапазону измеряемых перемещений. 3 ил.

1379611

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испочьзовано для измерения линейных перемещений в устройствах автоматики и ,робототехники в машиностроении и других отраслях.

Цель изобретения — упрощение конструкции, обеспечение настройки на различные диапазоны измерения и повьг шение точности.

На фиг, 1 изображен измерительный преобразователь, общий вид; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1," на фиг. 3относительное положение пластины и отражательного оптрона при перемещении ползуна (1 и Х? — крайние положения пластины, соответствующие граиицам диапазона).

Измерительный преобразователь линейных перемсщений содержит основание 1 с закрепленными на нем направляющими 2 и 3, обеспечивающими поступательное перемещение подвижного узла, состоящего из ползуна 4 со штоком 5 и пластины 6 с торцовой отражающей поверхностью 7, установленной через прокладку на штифт 8 и закрепленной двумя винтами (не обозначены). Конструкция подвижного узла предусматривает возможность регулировки длины штока 5 и углового положения пластины 6 в зависимости от заданного диапазона измерений.

Отражательный оптрон 9 закреплен на кронштейне 10, который винтами соединен с направляющей 3, установленной на основании 1. Для защиты от механических воздействий преобразователь имеет крышку 1 1. Работа устройства основана на эффекте изменения выходного сигнала отражательного оптрона 9 при удалении или приближении отражающей поверхности 7 к плоскости оптических окон оптрона 9.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении объекта (не показан) перемещается механически связанный с ним через шток 5 полэун 4 с закрепленной на нем пластиной 6 с торцовой отражающей поверхностью 7.

Изменение положения пластины 6 вдоль направления перемещения приводит (фиг,3) к изменению расстояния от торцовой отражающей поверхности 7 пластины 6 до оптрона 9 и, следовательно, к изменению выходного электрического сигнала оптрона 9. При этом электрический сигнал с выхода оптрона линейно связан с перемещением пластины 6 и, следовательно, исследуемого объекта.

Угол Ы установки торцовой отражающей поверхности пластины 6 относительно направления перемещения определяется из треугольника АВС, в ко10 тором угол ВСА — прямой, и

ВС h

Б1П <" =

АВ 1

Таким образом, угол ы между отра15 жающей поверхностью пластины 6 и продольной осью полэуна 4 определяется иэ соотношения

h ь = are sin

20 где h — максимальное расстояние от плоскости оптических окон оптрона 9 до отражающей поверхности 7;

25 1 — расстояние между крайними положениями пластины (равное диапазону измеряемых перемещений).

Величина h определяется линейным участком выходной характеристики оптрона 9 и находится иэ его паспортных данных.

Изобретение позволяет перестраивать измерительный преобразователь на различные диапазоны измерений беэ каких-либо его конструктивных изменений. Причем для получения максимальной чувствительности преобразователя при его настройке на другой

40 диапазон измерений достаточно рассчитать по приведенной формуле новый угол Ы и под этим углом выставить отражающую поверхность 7 и параллельно ей плоскость оптических окон оптро" на 9. Затем для ограничения хода пласти.,ы и исключения тем самым возможного повреждения оптрона 9 выставить длину штока 5, равную заданному диапазону измерений.

Таким образом, предлагаемый измерительный преобразователь является универсальным, поскольку возможна его перестройка на различные диапазоны измеряемых перемещений без изменений конструкции.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь линейных перемещений, содержащий осно1379611 ванне, направляющие, закрепленные на нем, узел, установленный с возможностью перемещения по направляющим и включанлций полэун и оптическую отра5 жающую систему, и отражательный оптрон, закрепленный на основании, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, обеспечения настройки на различные диапа- 1О эоны измерения и повышения точности, оптическая отражающая система выполнена в виде пластины с плоской торцовой отражающей поверхностью, установленной так, что ее отражающая по верхность составляет угол o(с продольной осью ползуна, отражательный оптрон установлен так, что плоскость его оптических окон параллельна отражающей поверхности пластины, а угол определяется иэ соотношения

4 are ein - ->

1 где h — - максимальное расстояние от плоскости оптических окон оптрона до отражающей поверх. ности;

1 — расстояние между двумя крайними положениями пластины, равное диапазону измеряемых перемещений.

1379611

Составитель Л.Лобэова

Техред М.Дидик Корректор С.Шекмар

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 969/41

Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Производственно-полиграфическое предприятие г У г, жгород, ул.Проектная, 4