Электроконтактный датчик для определения характеристик упругих чувствительных элементов

Электроконтактный датчик для определения характеристик упругих чувствительных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социапистическин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнитеельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.05.79 (21) 2767944/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 0I L27/00

G 01 В 7/16

Гасударственный ннмнтет

СССР

h0 делан нэнбретеннй н нтнрмтнй

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81 (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Авторы изобретен ия

В. И. Дронов и Е. П. Ем (71) Заявитель

1 (54) ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электроконтактным датчикам давления.

Известен электрический малогабаритный измеритель малых перемещений, содержащий подвижный подпружиненный шток и индуктивный преобразователь, в котором якорь выполнен подвижным относительно измерительного штока и соединен с ним фрик ционной парой.

Достоинством измерителя такой конструкции является то, что он позволяет определять текущее значение перемещений (1).

Однако его существенным недостатком является зависимость показаний от изменения параметров источника питания (частоты, амплитуды, формы кривой) и изменения температуры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому является электроконтактный датчик, содержащий корпус, измерительный шток, фрикционный механизм и электрические контакты (2).

Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности измерения в широком диапазоне измерения рабочих температур.

Цель изобретения — повышение точности измерения в широком диапазоне рабочих температур.

Поставленная цель достигается тем, что в электроконтактный датчик для определения характеристик упругих чувствительных элементов, содержащий корпус с расположенными в нем измерительным штоком и фрикционным механизмом, введены регули10 ровочный винт и подпружиненный контактный стержень, расположенные соосно измерительному штоку с зазором между собой внутри фрикциопного механизма.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого датчика; на фиг. 2 — конструк15 ция фрикционного механизма; на фиг. 3 и фиг. 4 — графики характеристики чувствительного элемента.

Датчик состоит из двух частей — верхней и нижней, электрически изолированных друг от друга. В нижней части, состоящей из основания корпуса 1 с запрессованными в него втулками 2 и 3 установлен измерительный шток 4, содержащий на верхнем конце

85541 э.H ктрический контакт 5. На измерительном ,Ill<)H0 4, расположенном внутри основания ку)рпусп прикреплена скоба 6 с пружиной 7 и штифт 8, перемещающийся в пазу основания и предотвращающий поворот штока.

Верхняя и нижняя части соединены изолированной втулкой 9. На втулке 9 запрессована фрикционная обойма 10, второй конец которой соединен с втулкой 11. Во втулке

11 установлен толкатель 12, в которой ввернут колпачок 13. Толкатель 12 и колпачок

13 поджаты пружиной 14.

К фрикционной обойме 10 прикреплена резьбовая втулка 15, внутри которой установлен шарик 16 и пружина 17. Шарик 16 упирается во втулку !8 фрикционного механизма. Натяг пружины 17 регулируется вин- }5 том 19.

Фрикционный механизм (фиг. 2) состоит из втулки 18, в которой с одной стороны ввернут регулировочный винт 20, с другой стороны установлены шайба 21, пружина 22 и шайба 23, поджатые ввернутой до упора резь20 бовой втулкой 24. Во втулке 24 установлен контактный стержень 25, содержаший штифт

26. Во втулке 24 выполнен паз для перемещения штифта 26 в продольном направлении и предотвращения проворота контактного стержня 25. Контактный стержень 25 поджат во втулке 24 пружиной 27, второй конец которой через шайбу 28 упирается в гайку

29. Между регулировочным винтом 20 и контактным стержнем 25 образован рабочий зазор б, величина которого устанавливается при настройке регулировочным винтом 20.

В нижней части контактного стержня 25 установлен электрический контакт 30.

Основание корпуса 1 закрывается крышкой 31, на которой расположен токоподвод 32. Токоподвод 33 от второго электрического контакта установлен на резьбовой втулке 15.

Датчик устанавливается в подставке 34.

Конструкция подставки определяется конструкцией приемного узла исследуемого при- 40 бора.

Датчик позволяет определять четыре основные характеристики приборов давления: чувствительность, пропорциональность, температурную погрешность и стабильность.

Его работа заключается B следукипем.

Датчик с подставкой устанавливают на приемный узел исследуемого прибора. Шток

4 устанавливают на центр чувствительного элемента (жесткий центр мембраны, мембранной коробки, сильфонного блока). К то- 50 коподводам 32 и 33 подключают электрическую цепь, содержащую источник питания и сигнальное устройство. Легким нажатием на колпачок 13 перемещают фрпкционный механизм до упора, при этом контакты 5 и

30 замыкаются. 55

При определении чувствительности и пргlIopHHoH3JlbHocTH, в приемный узел подают давление, равное, половине номинального

4 (0,5Р„). При этом измерительный шток, перемешаясь вверх, перемещает фрикционный механизм.

Давление сбрасывают, при этом под действием пружины 7 измерительный шток возвращается в исходное псложение и при давлении P (фиг. 3) размыкает контакты 5 и 30.

Фрикционный механизм под действием силы трения, создаваемой усилием подпружиненного шарика 16 удерживается в верхнем положении.

Чувствительность характеристики определяется по формуле

S,= 2 f g/кгс() 0)

Аналогйчны л образом определяют чувствительность второй половины характеристиKH при tt0tfítt»t) .тн,!тенин Рн (2)

f NM твес//стт )

Откуда орппороиональность вычисляют по форму.ц 5)

fI .ГОьптьР)..дРн Р) . ДОО

Рн

При определении стабильности и температурной по) решности в испьпуемый приемный г«л подают перегрмзочное давление

Рнер (давление при котором чувствительный эдемеllf ложится на упор}. При сбросе давления контакты размыкаются при давлении Р (фиг. 4 }.

Испытуемые приборы подвергают стабилизации при различных температурах, например, -- 60 С. 150 С и других. После выдержки их при нормальных условиях на приемные узлы устанавливают датчик и подают давление Рр)ер.!1ри сбросе давления ре1 гистрируют давление Р . Отсюда стабильность характеристики определяется по форtt)t e с - р р 100 (м)

Рн

Если измерение давлений Р и Р, производят на различных температурах, то по формуле (4) определяют температурную погрешность приемного узла испытуемого прибора

Так -как все измерения определяются величиной задаваемого зазора б, то точность измерений на протяжении всей раб)оты и при различных температурных условиях определяется точностью поддержания постоянства этого зазора.

В предлагаемой констр) кции электроконтактного датчика это обеспечивается следукнцими решениями: рабочий зазор выполнен во фрикш«)шп)м механизме и не зависит от изменения длин корпусных деталей:, стержень 25 вмес1е регулировочным винтом 20 и зазором б образует замкнутую цепь. Стержень 25. регулировочный винт

20 и втулка 18 выполнены из материала с одинаковым температурным коэффициентом линейного расширения; на протяжении всех измерений фрикпионный механизм с установленным в нем рабочим зазором б не подвержен влиянию факторов сбивающих настройку этого зазора, допускает много855416 кратное снятие и у(тановку его на испытуемом приборе.

Величина рабочего зазора выбирается соизмеримой с величиной хода чувствительного элемента испытуемого прибора. Поверхность регулировочного винта 20 и контактного стержня 25, образукнцие зазор б, закалены и отполированы. Штифт 26 и поверхность резьбовой втулки 24, на которую упирается штифт также закалены и отполиро1 ва ны.

Формула изобретения

Электроконтактный датчик для определения характеристик упру и увствительэлементов, содер каший корпус с расположенным в нем изме!и(1ельным IIIT) ф кционным механизмом, и электрические рри контакты между измерительным штоком и ф икционным механизмом, отличаюи<ийе» тем, что, с целью повышения точности .из.1(рения, в него введе н! регулировочный винт и подпружиненный контактный стержень, расположенные соосно измерительному штоку с зазором между собой внутри фрикционного механизма.

Источники информации. принятые во внимание при эксп(ртиц

1. Авторское свидетельство (".(.(Р № 606095, кл. G 01 В 7/02, 1976.

2. Авторское свидетельство (.:. 1 № 353133. кл. G 01 В 7/! 6, 196 .,. о(и пн ) ..

855416

05P P, C í ere

cm

Фиг.З

W мм

Рде и. кГс/

Фм Рог.Ф

Составитель О. Сафонов

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор М. Дем чик

Заказ 6888/57 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ 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