×
13.02.2018
218.016.224c

Измеритель перемещений

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002642148
Дата охранного документа
24.01.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения движущихся металлических частей роторных машин в энергетике, турбонасосных агрегатов в нефтегазовой промышленности и других областях. Измеритель перемещений содержит вихретоковый датчик, обмотка которого подключена через соединительный кабель к выходу высокочастотного генератора, входному конденсатору и высокочастотному фильтру, выход которого через выпрямитель, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к индикатору. Согласно изобретению в измеритель перемещений введен канал измерения температуры, содержащий источник постоянного тока, дополнительный низкочастотный фильтр, дополнительный усилитель и дополнительный индикатор, выход источника постоянного тока подключен через дополнительный низкочастотный фильтр и соединительный кабель к обмотке вихретокового датчика, кроме того, выход источника тока подключен к входу дополнительного усилителя, выход которого подключен к дополнительному индикатору. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства путем измерения температуры в рабочем зазоре вихретокового датчика. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения движущихся металлических частей роторных машин в энергетике, турбонасосных агрегатов в нефтегазовой промышленности и других областях.

Известен измеритель перемещений, содержащий датчик с элементом Холла, выход которого через усилитель подключен к индикатору, постоянный магнит, магнитное поле которого связано с элементом Холла через контролируемый объект (см. Маргелов А. «Датчики положения на эффекте Холла», журнал «Электронные компоненты», №8, 2004, стр. 63, 64). Изменение положения контролируемого объекта относительно элемента Холла приводит к изменению величины магнитного поля у элемента Холла, что индицируется индикатором.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности измерителя и наличие постоянного магнита, который заметно усложняет конструкцию измерителя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является измеритель перемещений, содержащий вихретоковый датчик, генератор переменного напряжения, к выходу которого через соединительный кабель подключен колебательный контур, в качестве индуктивности которого используется вихретоковый датчик, последовательно соединенные детектор, подключенный к колебательному контуру, и индикатор (см. патент РФ №2189585, кл. G01N 27/90, 2000 г.). Рабочая частота генератора настроена на резонансную частоту колебательного контура, образованного параллельным включением катушки индуктивности вихретокового датчика и входного конденсатора. Приближение металлического объекта к обмотке вихретокового датчика приводит к расстройке и увеличению потерь в колебательном контуре и, как следствие, уменьшению переменного напряжения на нем.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности измерителя.

Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем измерения температуры в рабочем зазоре вихретокового датчика.

Ожидаемый технический эффект достигается тем, что в измеритель перемещений, содержащий вихретоковый датчик, обмотка которого подключена через соединительный кабель к выходу высокочастотного генератора, входному конденсатору и высокочастотному фильтру, выход которого через выпрямитель, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к индикатору, введен канал измерения температуры, содержащий источник постоянного тока, дополнительный низкочастотный фильтр, дополнительный усилитель и дополнительный индикатор, выход источника постоянного тока подключен через дополнительный низкочастотный фильтр и соединительный кабель к обмотке вихретокового датчика, кроме того, выход источника тока подключен к входу дополнительного усилителя, выход которого подключен к дополнительному индикатору.

Функциональная схема предлагаемого устройства приведена на Фиг. 1.

Измеритель перемещений содержит вихретоковый датчик 1, обмотка которого подключена через соединительный кабель 2 к выходу высокочастотного генератора 3, входному конденсатору 4 и высокочастотному фильтру 5, выход которого через выпрямитель 6, низкочастотный фильтр 7 и усилитель 8 подключен к индикатору 9.

Измеритель перемещений содержит также канал измерения температуры 10, включающий в себя источник постоянного тока 11, дополнительный низкочастотный фильтр 12, дополнительный усилитель 13 и дополнительный индикатор 14. Выход источника постоянного тока 11 подключен через дополнительный низкочастотный фильтр 12 и соединительный кабель 2 к обмотке вихретокового датчика 1. Кроме того, выход источника тока 11 подключен к входу дополнительного усилителя 13, выход которого подключен к дополнительному индикатору 14.

Чувствительная зона вихретокового датчика 1 расположена у контролируемого металлического объекта 15 на расстоянии h.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на измеритель перемещения высокочастотный генератор 3 возбуждается на резонансной частоте колебательного контура, образованного индуктивностью обмотки датчика 1 и емкостью параллельно включенным входным конденсатором 4, и на обмотке вихретокового датчика 1 возникает переменное напряжение Uh с частотой около 1 МГц. Амплитуда высокочастотного напряжения на обмотке датчика 1 зависит от расстояния h до контролируемого объекта 15. Высокочастотный сигнал с обмотки датчика 1 после фильтрации высокочастотным фильтром 5, выпрямления выпрямителем 6 и сглаживания низкочастотным фильтром 7 усиливается усилителем 8 и поступает на индикатор 9. Изменение (уменьшение) расстояния h между контролируемым объектом 15 и чувствительной зоной датчика 1 приводит к изменению (увеличению) демпфирования обмотки датчика 1 и пропорциональному изменению (уменьшению) амплитуды колебаний на входе высокочастотного фильтра 5 и выпрямителя 6 и, соответственно, показаний индикатора 9.

Кроме того, при подаче питания на измеритель перемещения включается источник постоянного тока 11, ток Jo которого протекает по дополнительному низкочастотному фильтру 12, по соединительному кабелю 2 и по обмотке вихретокового датчика 1 и создает постоянное падение напряжения Ur=Jo*r на активном сопротивлении r этой обмотки. Таким образом, на обмотке датчика 1 действует суммарное напряжение Uh+Ur.

Суммарное напряжение Uh+Ur поступает на дополнительный низкочастотный фильтр 12, который выделяет постоянную составляющую напряжения Ur. После усиления дополнительным усилителем 13 сигнал Ur индицируется на дополнительном индикаторе 14. Этот сигнал содержит информацию о температуре в рабочей зоне вихретокового датчика 1. Изменение (увеличение) температуры в рабочей зоне датчика 1 приводит к пропорциональному изменению (увеличению) активного сопротивления r обмотки датчика и соответствующему изменению (увеличению) падения постоянного напряжения Ur. Так, например, для медной проволоки, которая традиционно используется в обмотках вихретоковых датчиков, а также в медных термометрах, температурный коэффициент равен 4,3⋅10-3⋅1/°С, поэтому при изменении температуры в рабочей зоне датчика от +20°С до +120°С сопротивление обмотки увеличится на 43%. Сопротивление обмотки вихретокового датчика r составляет 5-15 Ом, поэтому при токе источника постоянного тока Jo=10-20 мА падение напряжения Ur будет равно 50-300 мВ при нормальной температуре и 72-430 мВ при температуре +120°С. Такие изменения падения напряжения просто индицируются каналом измерения температуры 10.

Введение и соответствующее подключение новых элементов в измеритель перемещений обеспечивает расширение его функциональных возможностей за счет измерения температуры в рабочем зазоре датчика, что позволяет дополнительно оперативно отслеживать предаварийные режимы работы роторных машин и турбонасосных агрегатов.

Измеритель перемещений, содержащий вихретоковый датчик, обмотка которого подключена через соединительный кабель к выходу высокочастотного генератора, входному конденсатору и высокочастотному фильтру, выход которого через выпрямитель, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к индикатору, отличающийся тем, что в него введен канал измерения температуры, содержащий источник постоянного тока, дополнительный низкочастотный фильтр, дополнительный усилитель и дополнительный индикатор, выход источника постоянного тока подключен через дополнительный низкочастотный фильтр и соединительный кабель к обмотке вихретокового датчика, кроме того, выход источника тока подключен к входу дополнительного усилителя, выход которого подключен к дополнительному индикатору.
Измеритель перемещений
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 26.
10.05.2013
№216.012.3e7b

Ионизационный вакуумметр

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к ионизационным вакуумметрам, в которых используется магнитный электроразрядный датчик вакуума. Заявленный ионизационный вакуумметр содержит магнитный электроразрядный датчик вакуума и измерительный блок, подключенный кабелем к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481562
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.10.2013
№216.012.7ac3

Ионизационный вакуумметр

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к ионизационным вакуумметрам, в которых используется магнитный электроразрядный датчик вакуума. Техническим результатом является повышение безопасности работы с вакуумметром посредством гальванической развязки цепи индикатора и цепи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497089
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.10.2014
№216.012.feb6

Устройство контроля аккумуляторной батареи

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к контролю выходного напряжения и сопротивления изоляции аккумуляторных батарей. Устройство контроля аккумуляторной батареи содержит аккумуляторную батарею, преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме автогенератора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531062
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.08.2015
№216.013.69d0

Датчик воздушного зазора

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при конструировании систем виброконтроля габаритных валов роторных машин в электрогенераторах, при эксплуатации турбонасосов, в нефтегазовой промышленности и других областях. Датчик воздушного зазора выполнен в виде двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558641
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.08.2015
№216.013.73dc

Датчик вакуума

Изобретение относится к области измерительной и космической техники и может быть использовано для контроля герметичности космических аппаратов. Техническим результатом изобретения является увеличение электрической прочности и вибростойкости конструкции датчика вакуума. Датчик вакуума содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561235
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.09.2015
№216.013.75dd

Магниторезистивный датчик

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой магниторезистивный датчик и может быть использовано в устройствах контроля напряженности магнитного поля и бесконтактного контроля электрического тока. Датчик содержит мостовую измерительную схему из четырех магниторезисторов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561762
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.12.2015
№216.013.9caa

Способ передачи телеметрической и видеоинформации с частотно-временным уплотнением радиоканала и аналого-цифровым методом частотной (фазовой) модуляции несущей частоты и устройство для его осуществления

Изобретение относится к передаче телеметрической и видеоинформации. Технический результат заключается в обеспечении передачи видеоизображения процессов в полосе частот используемого радиоканала. В способе и устройстве формируют для каждой информации синхронный поток, в каждом из которых по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571731
Дата охранного документа: 20.12.2015
13.01.2017
№217.015.7e84

Многофункциональное устройство для формирования телеметрических радиосигналов с угловой модуляцией для передачи аналого-цифровой или цифровой информации

Изобретение относится к радиотелеметрическим системам и может быть использовано для формирования радиосигналов с различными видами модуляции. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет возможности формирования телеметрических радиосигналов с АИМ-ЧМ при передаче...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601136
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7ee2

Магниторезистивный датчик тока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах бесконтактного контроля и измерения электрического тока. Сущность: магниторезистивный датчик тока содержит мостовую измерительную схему из четырех магниторезисторов, сформированных в виде параллельных друг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601281
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7efe

Вихретоковый имитатор перемещений

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проверки и настройки вихретоковых дифференциальных датчиков перемещения. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет обеспечения имитации механического смещения контролируемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601266
Дата охранного документа: 27.10.2016
Показаны записи 1-10 из 28.
10.05.2013
№216.012.3e7b

Ионизационный вакуумметр

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к ионизационным вакуумметрам, в которых используется магнитный электроразрядный датчик вакуума. Заявленный ионизационный вакуумметр содержит магнитный электроразрядный датчик вакуума и измерительный блок, подключенный кабелем к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481562
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.10.2013
№216.012.7ac3

Ионизационный вакуумметр

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к ионизационным вакуумметрам, в которых используется магнитный электроразрядный датчик вакуума. Техническим результатом является повышение безопасности работы с вакуумметром посредством гальванической развязки цепи индикатора и цепи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497089
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.10.2014
№216.012.feb6

Устройство контроля аккумуляторной батареи

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к контролю выходного напряжения и сопротивления изоляции аккумуляторных батарей. Устройство контроля аккумуляторной батареи содержит аккумуляторную батарею, преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме автогенератора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531062
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.08.2015
№216.013.69d0

Датчик воздушного зазора

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при конструировании систем виброконтроля габаритных валов роторных машин в электрогенераторах, при эксплуатации турбонасосов, в нефтегазовой промышленности и других областях. Датчик воздушного зазора выполнен в виде двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558641
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.08.2015
№216.013.73dc

Датчик вакуума

Изобретение относится к области измерительной и космической техники и может быть использовано для контроля герметичности космических аппаратов. Техническим результатом изобретения является увеличение электрической прочности и вибростойкости конструкции датчика вакуума. Датчик вакуума содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561235
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.09.2015
№216.013.75dd

Магниторезистивный датчик

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой магниторезистивный датчик и может быть использовано в устройствах контроля напряженности магнитного поля и бесконтактного контроля электрического тока. Датчик содержит мостовую измерительную схему из четырех магниторезисторов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561762
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.12.2015
№216.013.9caa

Способ передачи телеметрической и видеоинформации с частотно-временным уплотнением радиоканала и аналого-цифровым методом частотной (фазовой) модуляции несущей частоты и устройство для его осуществления

Изобретение относится к передаче телеметрической и видеоинформации. Технический результат заключается в обеспечении передачи видеоизображения процессов в полосе частот используемого радиоканала. В способе и устройстве формируют для каждой информации синхронный поток, в каждом из которых по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571731
Дата охранного документа: 20.12.2015
13.01.2017
№217.015.7e84

Многофункциональное устройство для формирования телеметрических радиосигналов с угловой модуляцией для передачи аналого-цифровой или цифровой информации

Изобретение относится к радиотелеметрическим системам и может быть использовано для формирования радиосигналов с различными видами модуляции. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет возможности формирования телеметрических радиосигналов с АИМ-ЧМ при передаче...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601136
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7ee2

Магниторезистивный датчик тока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах бесконтактного контроля и измерения электрического тока. Сущность: магниторезистивный датчик тока содержит мостовую измерительную схему из четырех магниторезисторов, сформированных в виде параллельных друг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601281
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7efe

Вихретоковый имитатор перемещений

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проверки и настройки вихретоковых дифференциальных датчиков перемещения. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет обеспечения имитации механического смещения контролируемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601266
Дата охранного документа: 27.10.2016
+ добавить свой РИД