Токовихревой датчик для бесконтактного измерения скорости движения

Токовихревой датчик для бесконтактного измерения скорости движения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

>678411

Союз Соеетекнх

Соцр алнстнческии

Республнк (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлейо 01.03.77 (21) 2456699/18-10 (51) М. Кл.

О 01 P 3 42 с присоединением заявки №foey@ipe eew а «вивтет

СССР ва диан иеевретвввв а вткрнтвй (23) ПриоритетОпубликоваио05. 08. 79 Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания10.08.,79 (53) УЙК 531. 767 (088. 8) . (72) А вторы иаобретеиия = В. A. Зинин, И, В. Чезганов и Ю. С; Шипов (71) Заявитель с

У *:-- —. g (64)ТОКОВИХРЕВОЙ ДАТЧИК ДЛЯ БЕСКОНТАКТНО10

ИЗМЕРЕНИЯ С)ССРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике электрических измерений неэлектрических величин и может быть использовано в устройствах для бесконтактного измерения скорости элж юпроводящих объектов конт. роля с высокими селективными характери- стиками к направлению регистрируемого параметра.

В настоящее время широко применяются токовихревые датчики для бесконтактного измерения скорости движения объекта, перемещающегося параллельно плоскости измерительного преобразователя. К недостаткам известных датчиков следует отнести низкую селективную характеристику к направлению скорости движения иъэа значительной ширины зоны контроля и относительно небольшой базы - расстояния между пентрами измерительных обмоток. Отмеченный недостаток в значительной степени устранен в усттюйствах, где прим :.: чются гоковихревые датчики с измеря ;. ;льными зондами. Датчики такого типа по технической сущности и решаемым задачам являются наиболее близкими к изобретению. Они состоят иэ обмотки возбуждения и автономно выполненных обмоток, в качестве которых используются миниатюрные индуктивные зонды. При и:-ь мерении индуктивные BQBgbl,; включенные попарно встречно, располпьгаются между поверхностью объекта контроля и обмоч кой возбуждения токовихревого датчика вдоль осей ее симметрии в местах, соответствующих серединам линейных зон нормальной составляющей напряженности электромагнитното поля. Движение объекта контроля в любом направлении параллельно плоскости. токовихревого датчика приводит за счет явления скоростного эффекта к изменению первоначальной напряженности электромагнитного nona в местах индуктивных зондов. Поскольку последние включены встречно (дифференциально) и базы их ортогональны, первоначальный баланс нарушается, и на, выходе измерительных обмоток появляется сигнал, величина которого зависит от

678411

3 проекции скорости движения на базу (направление), образованную каждой парой "индуктивных зондов, а фаза сигнала определяется направлением движения относительно нормальной плоскости симметрии

5 расположения индуктивных зондов к их базе. Но в такол4 датчике нельзя существенно повн.сить разрешающую способность к угловому положению (направлению) измеряемого параметра, так как эта вели- 10 чина зависит от отношения ширины зоны контроля к ее длине.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности токовихревого датчика скорости к угловому положению измеряемого параметра.

Поставленная цель достигается тем, что измерительные зонды помещены в пазу симметрично относительно осевой линии щели и параллельно ее оси с внутренней 20 стороны ферромагнитного магнитопровода, 1fa чертеже представлена принцйпиальная схема токовихревого датчика.

Датчик состоит из шелевого ферромагнитного магнитопровода 1 со щелью 2, облютки 3 возбуждения и включенных встречно измерительных зондов 4, помешенных в прямоугольный профильный вырез 5.

При изменении токовихревой датчик по«З0 мешается шелевой частью ферромагнитного магнитопровода в непосредственной близости от поверхности контролируемого . объекта 6 и ориентируется продольной осью щели 2 в том направлении, по кото-З- рому необходимо произвести измерение скорости V. При подключении обмотки 3 возбуждения к генератору звуковой частоты магнитный поток, образующийся в щели, в результате токовихревого эффекта взаимодействует, с одной стороны, с поверхностью объекта 6 контроля, а с друroA стороны,с измерительными зондами

4, передавая на них тем самым реакцию поверхности объекта 6. Н о так к ак 45 как измерительные зонды 4 располагаются на феррол4агнитнол4 магнитопроводе 1 строго симметрично относительно осей симметрии щели 2 и прямоугольного вы« реза 5 и расположение их таково, что плоскость витков измерительных зондов

4 является касательной к направлению силовых линий оснои ого магнитного потока и, кроме этого, включение их встречно, то в c òaòè÷ooêoì режиме, т. е. при неподвижной поверхности объекта 6, напряжение, снимаемое с измерительных зондов 4 равно нулю. В силу тех же причин, движение поверхности объекта

6 контроля по нормали относительно направления продольной осевой линии щели

2 в горизонтальной и вертикальной плоскостях не приведет к разбалансу измери- . тельных обмоток. Движение же поверхности объекта 6 в любом другом направлении за счет явления скоростного эффекта вы. зовет разбаланс измерительных обмоток 3, причем величина разбаланса будет пропо циональна величине скорости ее проеКции на направление осевой линии щели 2.

Так как ц:ирина щели 2 весьма мала и определяется лишь л ини«ально допустимой величиной начального установочного зазора Ч, т. е., в конечном итоге, вертикальной составляющей перемещений поверхности объекта контроля, то и отношение зоны контроля к ее длине тоже можно сделать сколь угодно малым.

Таким образом,разрешающая способность к угловому положению регистрируемого параметра определяется лишь технологией изготовления ферромагнигного магнитопровода и соотношенчем сигнал шум в последующих трактах изл4ерительного устройства.

Формула изобретения

Токовихревой датчик для бесконтактного измерения скорости движения, содержащий ферромагнитный магнитопровод с пазом и щелью, обмотку возбуждения и измерительные зонды, о т л и ч а ю— щ .и и с я тем, что, с целью повышения угловой разрешающей способности при контроле скорости объектов, измерительные зонды помещены в пазу симметрично относительно осевой линии щели и параллельно ее оси с внутренней стороны магнитопровода.

Составитель Е. Ц!вецов

Редактор Л. Тюрина Техред О, Андрейко Корректор С. Патрушева

Заказ 4549/34 Тираж 1090 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4