Бесконтактный датчик контроля положения механизмов

Бесконтактный датчик контроля положения механизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

%тэйт Ятях ив ч Ьс "

41ф1 в МБ)

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 445913 (61)Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено28.09.72 (21) 1832574/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.10.74 Бюллетень hk 37 (45) Дата опубликования описания 27 10-75 (51) M. Кл.& 01р 13/00

Государственный квинтет

Соввта 1виннстров СССР оо долам изооретвний н открытий (53) УДК 654.147.2/3 (088.8) Е. В. Земляков, А. П. Карев, И. С. Кошечко,; Н. Т. Кулешов, В. Н. Панченко, и О. Н. Рудаков (72) Авторы изобретения (71) 3

Заявитель

Ворошиловградский филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промышленности (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК КОНТРОЛЯ

ПОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к системам ав- томатического контроля и регулирования и может использоваться для контроля положения ферромагнитных объектов в схемах автоматизации различных технологических процессов.

Известен бесконтактный датчик контро-. ля положения механизмов, содержащий Я образный магнитопровод, на среднем стержне которого расположена обмотка возбуж- 10 дения, а на крайних стержнях — сигнальная и компенсирующая обмотки, соединенные встречно, параллельно которым подключена цепочка из включенных встречно стабилитронов, выпрямитель, трансформатор, 15 конденсаторы и резисторы. Недостатком известного датчика является сложность схемы и малая надежность работы.

Ueab изобретения — упростить схему и повысить надежность устройства.

Это достигается тем, что в него введены усилитель и две дополнительные пеночки иэ встречно включенных стабилитронов, причем к обмотке возбуждения параллельно подключен первый конденсатор и, 25

2 первая дополнительная цепочка стабилитронов, параллельно которой через второй конденсатор и первый резистор соответственно подключена вторая дополнительная цепочка стабилитронов, соединенная через второй резистор с первой вторичной обмоткой трансформатора, цепочка стабилитронов через третий и четвертый резисторы подключена к первым двум входам усилителя, к третьему и четвертому входам которого параллельно подключен третий конденсатор и выпрямитель, вход которого подключен ко второй вторичной обмотке трансформатора.

Это позволяет упростить схему, уменьшить габариты, повысить надежность его работы и увеличить коэффициент использования искробезопасной мощности цепи возбужден и я.

На чертеже представлена принципиальная схема бесконтактного датчика контроля положения механизмов.

Датчик содержит g -образный магнитопровод 1; обмотку 2 возбуждения, сигнальную 3 и компенсирующую 4:обмотки;

445913

3 .ñòàáèëèòðoíû 5-10; резисторы 11-14; конденсаторы 15-17; усилитель 18; вы.,прямитель 19; трансформатор 20 и соединительную линию 21, 22 и 23, 24.

Чувствительный элемент датчика представляет собой разомкнутый Я -образный магнитопровод 1, на среднем стержне которого расположена обмотка 2 возбужде;. ния, а на крайних — сигнальная обмотка 3 и компенсирующая Ф. Обмотки 3 и 4 включены встречно. Обиотка возбуждениЯ зашунтирована двумя встречно включенными стабилитронами 5, 6, которые ограничивают поступление энергии от обмотки возбуждения при размыкании ее цепи. Па: раллельно стабилитронному шунту 5, 6 включен конденсатор 15 для уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном промежутке и увеличения искробезопасного тока в питающей цепи. Выход чувст. вительного элемента также зашунтирован

:двумя встречно включенными стабилитронами 9, 10, которые ограничивают выходное напряжение при приближении к чувствительному элементу .ферромагнитной массы.

Резисторы 13, 14 служат для разделения искроопасных цепей усилителя от искробезопасных цепей чувствительного элемента, Конденсатор 16 служит для настройки в резонанс цепи обмотки возбуждения.

Резистор 11 служит для ограничения разрядного тока конденсатора 16, который заряжается до напряжения,в несколько раз превышающего напряжение стабилизированного ограничителя переменного тока.

Стабилизированный ограничитель переменного тока, состоящий нз двух встречно включенных стабилитронов 7, S и резистора 12, служит для ограничения переменного тока вторичной обмотки трансформатора 20 и его стабилизации. Усилитель 18 служит для усиления слабых сигналов чувствительного элемента до величины, достаточной для управления электромагнитным реле, Вторичная обмотка трансформатора 20, выпрямитель 19 и конденсатор 17 представляют собой источник питания для усилителя 18.

Бесконтактный датчик контроля положения механизмов работает следующим образом. При подаче напряжения на первичную обмотку трансформатора на вторичных об яотках появляется напряжение питания усилителя и обмотки возбуждения чувствительпого эпеменга. Параметры обмотки возбуждения 2 и конденсатора 16 выбраны таким образом, что в цепи обмотки возбуждения

50 Бесконтактный датчик контроля положения механизмов, содержащий g -образный магнитонровод, на среднем стержне которого расположена обмотка возбуждения, а на крайних стержнях — сигнальная и ком55 пенсирующая обмотки, соединенные встречно, параллельно которым подключена цепочка из включенных встречно стабилитронов, выпрямитель, трансформатор, конденсаторы и резисторы, о т л и ч а ю ш и и с я

66 тем, что с целью упрощения и повышения

45 возникает резонанс напряжений и по ней протекает ток значительной величины, определяющий магнитный поток чувствительного элемента..

Величина резистора 11 выбрана такой, чтобы ограничить разрядный ток конденсатора 16 до искробезопасной величины при Коротком- замыкании в точках 22, 24.

Сигнальная обмотка 3 и компенсирующая 4 имеют одинаковое количество витков и включены встречно, поэтому при отсутствии вблизи сердечника ферроманитной массы на выходе их сигнал близок к нулю.

При приближении ферромагнитной массы K зоне действия датчика магнитная симметрия системы нарушается и на выходе чувствительного элемента появляется сигнал, который затем усиливается усилителем 18.

Искробезопасность выходной цепи датчика обеспечивается ограничением высокого напряжения стабилитронным шунтом 9, 10.

Параметры резистора 12 и встречно включенных стабилитронов 7, 8 выбраны так, чтобы ограничить ток короткого замыкания стабилизированного ограничителя в точках 22 — 4 до искробезопасной величины.

При повреждении в цепи обмотки возбуждения, например, при коротком замыкании в точках 21, 23 резонанс напряжений исчезает и ток в цепи становится меньше в несколько раз, т.е. коэффициент использования искробезопасной мощности в данном случае равен 1. Поэтому при последующем размыкании короткозамкнутой цепи выделенная энергия не достаточна для воспламенения взрывоопасной атмосферы.

При размыкании одного провода пинии

21, 22, питающей обмотку возбуждения 2, ее искробезопасность обеспечивается двумя шунтами из встречно включенных стабипитронов, один из которых(7,8) ограничивает поступление энергии от трансформатора, другой, выполненный на стабипнтронах 5,6 и конденсаторе 15, ограничивает энергию от обмотки возбуждения.

Предмет изобретения

445913

Составитель И.3агорбинип» (3.феггьдман Те ред !-!. (»нес ва Кор рек о р П. }рахшш» редактор

3 аказ „ ;<> ф<

Ивд. М gpss Тира>к 67Н Подписное!

П!!ПН!(! Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, i!3035, Раушская наб., 4

Пр .>тнриитие «!!атеит», Москва, Г.59, !н.ре>кковскаи наб.. 24 тгадежности работы устройства, в него введены усилитель и две дополнительные цепочки из встречно включенных стабилитронов, причем к обмотке возбуждения параллельно подключен первый конденсатор и первая дополнительная цепочка стабилитронов, параллельно которой через второй конденсатор и перг>ый резистор соответственно подключена вторая дополнительная цепочка стабилитронов, соединенная через второй резисгор с первой вторичной обмоткой трансформатора, цепочка стабилитронов через тре гий и четвертый резисторы подключена к первым двум входам усилителя, к трс-.гьему it четвертому входам которого паралше>п.ш> подключен третий конденсатор и выпрямитель, вход которого подключен ко второй вторичной обмотке трансформатор».