Устройство для измерения перемещений

Устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совхоз Советски к

Сощиалистическик

Республик

«ii 734503 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2587294/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.2

0 01 В 13/02

Геоударствеииый комитет

СССР

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень №18

Дата опубликования описания 25.05.80. (53) УДК 531.711.. 1. (088.8) ао делам изобретений и открытий

Ю. А. Аристов, А. П. Бовин, В. Н. Маслов, В. Н. Стобецкий и А. В. Хорошилов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при индикации положения элементов гидротехнических сооружений, частей химических и атомных реакторов, механизмов и устройств подводного строительства и промысла, которые периодически устанавливаются из некоторого центрального положения в периферийные, и обратно.

Известно устройство для контроля положения объекта, состоящее из струйного датчика сопло-сопло с неподвижными и соосными соплами и экрана, расположенного между соплами с возможностью перемещения относительно сопел. Экран, будучи присоединенным к телу, положение которого измеряется, перемещаясь перпендикулярно оси сопел в пределах диаметра струи взаимодействует с последней рабочей кромкой. При этом изменяется давление в приемном сопле, которое является выходным сигналом и, таким образом, мерой перемещения экрана, соединенного с перемещаемым телом (1) .

Недостатком известного датчика является то, что он может служить указателем положения перемещаемого тела только в одной точке (в месте размещения струйного датчика сопло-сопло).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее не5 подвижные датчики типа сопло-сопло и расположенный между ними подвижный нормально осям датчиков экран (2).

При перемещении экрана вдоль линии положения осей датчиков рабочие кромки экрана взаимодействуют со струями датчи10 ков, подавая сигнал положения рабочей кромки экрана н перемещаемого, тела относительно точки установки датчика в пределах измерительного диапазона устройства.

Однако известное устройство позволяет контролировать смещение объекта только по прямой.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечение возможности контроля перемещений при отклонениях щ объекта от основного направления перемещения.

Эта цель достигается за счет того, что

4п + 2 датчика расположены равномерно по окружности, один центральный датчик — в

734503

Расстояния п,, п ь п между датчиками в каждом ряду равны между собой и расстояниям >ответствующих датчиков, расположенных на окружности от оси, проходящей через ее центр.

Экран 3 выполнен в виде осесимметричной ступенчатой расширяющейся от торцовой грани пластины с и ступенями (на чертеже тремя ступенями) .

Боковые грани экрана параллельны оси симметрии пластины. Ось симметрии пластины на фиг. 2 совпадает с осью 00. Торцовая грань пластины перпендикулярна оси 00. Ширина п „п z, из каждой ступени равна расстоянию между датчиками соответствующего ряда, а длина 1 ступени — рас стоянию между рядами датчиков. Экран 3 скреплен с контролируемым объектом 14.

4э ее центре, а остальные 4п датчиков — равноотстоящими друг от друга п рядами симметрично относительно оси устройства, проходящей через центр окружности и пару датчиков на окружности, расстояния между датчиками в каждом ряду равны между собой и расстояниям расположенных на окружности и соответствующих этому ряду датчиков от оси устройства, а экран выполнен в виде осесимметричной ступенчатой расширяющейся от торцовой грани пластины с п ступенями, у которои торцовая грань

10 выполнена перпендикулярной оси устройства, а боковые грани — параллельными этой оси, ширина каждой ступени выполнена равной расстоянию между датчиками ряда, соответствующего данной ступени, а длина ступеии — расстоянию вдоль оси устройства между датчиками на окружности, соответствующими данным ступени к ряду датчиков.

Устройство снабжено 4 (п + 1) датчиками на окружности, два из которых размещены на диаметре, нормальном оси устройства, и соответствующими этим двум датчикам дополнительным рядом и дополнительной ступенью экрана.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Устройство для измерения перемещений содержит две параллельных плиты 1 и 2 и экран 3. В плите 1 размещены напорные сопла 4 5, 6, 7, а в плите 2 — приемные сопла 8, 9, 10, 11, 12 и 13, соосные соответствующим напорным соплам. Пара сопел, расположенных на одной оси, образует датчик. 1 датчик в составе сопел 6 и 11, 12 расположен в центре окружности, 4п (на чертеже 4 X 3 = 12 датчиков) в том числе в составе сопел 5, 11 и 7, 13 расположены равномерно по окружности, и еще 4п датчиков в том числе в составе сопел 4, 8 и рядами (на чертеже тремя рядами) симметрично относительно оси 00, проходящей через центр окружности и пару датчиков 40 в составе сопел 5, 11 и 7, 13 на окружности.

Устройство работает следующим образом.

В напорные сопла 4 — 7 под давлением подается жидкость, которая частично поступает в приемные сопла 8 — 13. Величины давления в приемных сопЛах (выходные сигналы) определяются степенью разообщения рабочими кромками экрана напорных сопел датчиков от приемных и по сравнению с давлением в напорных соплах условно равны величинам 1; 0,5; О.

При среднем положении контролируемого объекта 14 в приемных соплах 8, 9, 10 и 12 сигналы равны 0,5, поскольку торцовая и боковые грани пластины наполовину разобщают напорные и приемные сопла датчиков.

При перестановке объекта 14 вдоль оси 00 указателя в правое периферийное положение сигналы в соплах 12 и 13 изменяются: в сопле 12 от 0,5 до О, а в сопле 13 от 1 до 0,5.

При перестановке объекта 14 из центрального положения вдоль оси 00 в левое периферийное положение сигнал в сопле 12 изменяется от 0,5 до 1, а в сопле 11 от

О до О 5. Сигналы в соплах 8, 9 и 10 остаются неизменными и равными 0,5 при отсутствии перекосов и сдвигов объекта 14.

При наличии перекосов и сдвигов объекта 14 сигналы в соплах 9, 8 и 10 отклоняются от величины 0,5. Степень отличия сигнала от значения 0,5 характеризует величину сдвига и (или) перекоса, а знак этого отличия указыьает на направление сдвига и (или) перекоса.

При перемещении конзролируемого объекта 14 из центрального положения по какойлибо прямой, не совпадающей с осью 00, также происходит смена сигналов. Перемещение объекта 14, например, влево вверх (см. фиг. 2), приводит к смене сигналов в соплах 8, 9 и 10. Сопла, расположенные выше оси 00, будут последовательно перекрываться экраном, а сопла, расположенные ниже оси 00, наоборот открываться.

Для более точного контроля перемещения объекта 14 из центрального положения целесообраз;ю применение одновременно двух описываемых устройств, прикрепленных к противоположным концам контролируемого объекта.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения перемещений, содержащее неподвижные датчики типа сопло-сопло и расположенный между ними подвижный нормально осям датчиков экран, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, 4п + 2 датчика расположены равномерно по окружности, один центральный датчик — в ее центре, а остальные 4п датчиков — рав734503

12 Ь2.!

Сост а в ител ь В. Гордеев

Редактор Н. Аристова Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Заказ 2153/46 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ноотстоящими друг от друга и рядами симметрично относительно оси устройства, проходящей через центр окружности и пару датчиков на окружности, расстояния между датчиками в каждом ряду равны между собой и расстояниям расположенных на окружности и соответствующих этому ряду датчиков от оси устройства, а экран выполнен в виде осесимметричной ступенчато расширяющейся от торцовой грани пластины с и ступенями, у которой торцовая грань выполнена перпендикулярной оси устройства, а боковые грани — параллельными этой оси, ширина каждой ступени выполнена равной расстоянию между датчиками ряда, соответствующего данной ступени, а длина ступени — расстоянию вдоль оси устройства между датчиками на окружности, соответствующими данным ступени и ряду датчиков.

2. Устройство по и. 1, огличающееся тем, что оно снабжено 4(п + 1) датчиками на окружности, два из которых размещены на диаметре, нормальном оси устройства, и соответствуloLLlHMH этим двум датчикам дополнительным рядом и дополнительной ступенью экрана.

1О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 402690 кл. F 15 С 1/14, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 403884, кл. F 15 В 11/08, 1970 (прототип).