×
26.10.2018
218.016.965a

Устройство для измерения угла поворота дроссельной заслонки

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002670701
Дата охранного документа
24.10.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам для измерения угла поворота дроссельной заслонки. Устройство содержит генератор электромагнитных колебаний, соединенный первым плечом с источником питания, и измеритель, волноводный циркулятор, отрезок прямоугольного волновода, детектор, усилитель и отрезок дугообразного диэлектрического волновода с перемещающейся по его поверхности металлической пластинкой. Металлическая пластинка жестко связана с осью дроссельной заслонки. Причем второе плечо генератора электромагнитных колебаний подключено к первому плечу циркулятора, второе плечо которого соединено с входом отрезка прямоугольного волновода, выход последнего подключен к отрезку дугообразного диэлектрического волновода, третье плечо циркулятора через детектор соединено с входом усилителя, выход которого подключен к входу измерителя. Отрезок диэлектрического волновода на краях снабжен направляющими, обеспечивающими вертикальное положение пластинки на поверхности диэлектрического волновода. Технический результат - повышение точности измерения угла поворота. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано в системах управлении буровыми установками.

Известен датчик положения дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания (см. патент SU 2272924 С1, 27.03.2006), содержащий цилиндрический корпус, резистивный элемент, выполненный в виде пленки с нанесенным на нее резистивным слоем в форме дорожек и закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, плоскую контактную пружину одни конец которой снабжен выходной клеммой, а другой - контактными лапками, и установленную с возможностью перемещения по резистивному слою и кинематически связанную с осью дроссельной заслонки, а также входные клеммы для подсоединения к источнику напряжения, два дополнительных резистивных элемента, размещенных соответственно между концами резистивного слоя и входными клеммами, контактные лапки имеют V-образную форму в плоскости, перпендикулярной поверхности контактной пружины, при этом область контакта контактных лапок с резистивным слоем расположена в месте их перегиба. При этом контактная пружина выполнена из нейзильбера, а ее контактные лапки - из серебросодержащего сплава. Работа этого устройства заключается в том, что при повороте дроссельной заслонки контактная пружина, связанная через привод, соединенный с осью заслонки, перемещается вдоль резистивного слоя, в результате чего изменяется величина выходного сопротивления потенциометрического датчика и, как следствие, величина выходного напряжения. Значение выходного сопротивления пропорционально углу поворота дроссельной заслонки.

К недостатку этого известного датчика можно отнести сложность в конструктивном исполнении и ненадежность из-за старения и износа резистивных элементов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является принятый автором за прототип устройство для измерения угла поворота (SU 2492419 С1, 10.09.2013), содержащее первый источник питания, соединенный с входом сельсина-датчика, вычитатель, подключенный ко второму источнику питания, выпрямитель, соединенный выходом с первым плечом генератора с варакторной перестройкой частоты, третий источник питания и измеритель частоты. В этом устройстве измерение частоты генератора электромагнитных колебаний, дает возможность измерить угол поворота контролируемого объекта, (сельсина - датчика).

Недостатком этого известного устройства можно считать низку точность, связанную с вычитанием двух переменных сигналов в вычитателе и преобразованием угла поворота ротора сельсина - датчика в напряжение.

Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение точности измерения угла поворота.

Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения угла поворота дроссельной заслонки, содержащее генератор электромагнитных колебаний, соединенный первым плечом с источником питания и измеритель, введены волноводный циркулятор, отрезок прямоугольного волновода, детектор, усилитель и отрезок дугообразного диэлектрического волновода с перемещающейся по его поверхности металлической пластинкой, жестко связанной с осью дроссельной заслонкой, причем второе плечо генератора электромагнитных колебаний подключено к первому плечу циркулятора, второе плечо, которого соединено с входом отрезка прямоугольного волновода, выход последнего подключен к отрезку дугообразного диэлектрического волновода, третье плечо циркулятора через детектор соединено с входом усилителя, выход которого подключен к входу измерителя.

Сущность заявляемого изобретения, характеризуемого совокупностью указанных выше признаков, состоит в том, измерение амплитуды отраженного от поверхности, перемещающейся по поверхности отрезка дугообразного диэлектрического волновода металлической пластинки сигнала, дает возможность измерить угол поворота дроссельной заслонки.

Наличие в заявляемом способе совокупности перечисленных существующих признаков, позволяет решить задачу измерения угла поворота дроссельной заслонки на основе измерения амплитуды отраженного от поверхности перемещающейся по поверхности отрезка дугообразного диэлектрического волновода металлической пластинки сигнала с желаемым техническим результатом, т.е. повышением точности измерения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Данное устройство содержит источник питания 1, соединенный с первым плечом генератора электромагнитных колебаний 2, волноводный циркулятор 3, отрезок прямоугольного волновода 4, отрезок дугообразного диэлектрического волновода 5, детектор 6, усилитель 7 и измеритель 8. На фигуре цифрой 9 обозначена металлическая пластинка.

Устройство работает следующим образом. С выхода блока питания 1 сигнал поступает на первое плечо генератора электромагнитных колебаний 2, который генерирует электромагнитные колебания. После этого выходной сигнал генератора (электромагнитная волна) с помощью второго его плеча подают на первое плечо волноводного циркулятора 3. В последнем сигнал с первого плеча переносится его во второе плечо. Далее сигнал поступает на вход отрезка прямоугольного волновода 4, который осуществляет подачу электромагнитного сигнала в отрезок дугообразного диэлектрического волновода 5.

Как известно дроссельная заслонка фактически является клапаном, который при открытии повышает давление в системе до атмосферного, а при закрытии снижает объем воздуха до состояния вакуума. Конструктивно дроссельная заслонка представляет собой круглую пластину, способную поворачиваться на 90 градусов вокруг своей оси (от полного закрытия до полного открытия). В соответствии с этим, в предлагаемом техническом решении, для измерения угла поворота заслонки, ось дроссельной заслонки жестко скрепляют с металлической пластинкой 9, перемещающейся по поверхности отрезка дугообразного диэлектрического волновода. При этом полное закрытие заслонки должен соответствовать нулевому перемещению пластинки на поверхности диэлектрического волновода (начало отрезка диэлектрического волновода), а полное открытие заслонки - максимальному перемещению пластинки на поверхности диэлектрического волновода (конец отрезка диэлектрического волновода).

До открытия заслонки (нулевое перемещение пластинки) подводимая (подающая на поверхность пластинки) к отрезку дугообразного диэлектрического волновода электромагнитная волна (нулевое перемещение пластинки) отражается от поверхности металлической пластинки и поступает обратно в отрезок прямоугольного волновода. Далее отраженная от поверхности пластинки электромагнитная волна, пройдя отрезок прямоугольного волновода и второе плечо циркулятора, по принципу действия волноводного циркулятора, снимается с третьего плеча циркулятора. После этого отраженный сигнал поступает на вход детектора 6. В рассматриваемом случае величина отраженного от поверхности металлической пластинки сигнала (волны) зависит от места расположения пластинки на поверхности диэлектрического волновода и мощности падающего на пластинку сигнала. Если считать, что мощность падающего на пластинку сигнала остается постоянным, то тогда значение данного отраженного сигнала изменится в зависимости от точки нахождения пластинки на поверхности диэлектрического волновода. Следовательно, при перемещении пластинки по поверхности диэлектрического волновода, величина указанного отраженного сигнала изменится в зависимости от расстояния между началом диэлектрического волновода (выход отрезка прямоугольного волновода) и местом нахождения пластинки на поверхности диэлектрического волновода. При этом при удалении металлической пластинки от начала диэлектрического волновода, амплитуда отраженного от поверхности пластинки сигнала будет убивать, а при приближении к началу диэлектрического волновода - расти. Так как металлическая пластинка жестко скреплена с осью дроссельной заслонки, то перемещение заслонки вокруг своей оси обусловит адекватное перемещение пластинки по поверхности диэлектрического волновода. В силу этого измерением амплитуды отраженного от поверхности перемещающейся пластинки сигнала можно получить информацию об угле поворота заслонки. В данном устройстве для измерения амплитуды отраженного сигнала, продетектированный сигнал с выхода детектора поступает на вход усилителя 7. С выхода последнего усиленный сигнал падают на вход измерителя 8, где отражается информация о величине угла поворота дроссельной заслонки. При этом максимальное значение измеренного сигнала будет соответствовать отсутствию угла (нулевое перемещение пластинки) поворота заслонки, а минимальное - максимальной величине угла поворота заслонки (максимальное перемещение пластинки).

При реализации данного технического решения отрезок дугообразного диэлектрического волновода должен быть снабжен на краях направляющими, обеспечивающими вертикальное положение пластинки на поверхности данного диэлектрического волновода и свободное перемещение пластинки по нему. Кроме того, радиус и длина дуги диэлектрического волновода должны выбираться с учетом полного поворота заслонки вокруг своей оси. Выбор геометрических размеров металлической пластинки (высота и ширина) целесообразно произвести с учетом длины электромагнитных волн, используемых для зондирования металлической пластинки.

Предлагаемое техническое решение может быть использовано не только в автомобильной промышленности, но и на буровых установках для контроля потока бурового раствора.

Устройство для измерения угла поворота дроссельной заслонки, содержащее генератор электромагнитных колебаний, соединенный первым плечом с источником питания, и измеритель, отличающееся тем, что в него введены волноводный циркулятор, отрезок прямоугольного волновода, детектор, усилитель и отрезок дугообразного диэлектрического волновода с перемещающейся по его поверхности металлической пластинкой, жестко связанной с осью дроссельной заслонкой, причем второе плечо генератора электромагнитных колебаний подключено к первому плечу циркулятора, второе плечо которого соединено с входом отрезка прямоугольного волновода, выход последнего подключен к отрезку дугообразного диэлектрического волновода, третье плечо циркулятора через детектор соединено с входом усилителя, выход которого подключен к входу измерителя.
Устройство для измерения угла поворота дроссельной заслонки
Устройство для измерения угла поворота дроссельной заслонки
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 276.
27.10.2013
№216.012.7b1d

Устройство декодирования совместно хранимых границ при интервальных вычислениях

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах для осуществления вычислений в формате с плавающей запятой. Техническим результатом является увеличение точности запоминаемых результатов интервальных вычислений в формате с плавающей запятой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497179
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ec0

Струйный элемент

Изобретение относится к устройствам струйной автоматики (пневмоники) и может быть использовано в измерительных системах для измерения количества газа или жидкости. Струйный элемент содержит в плоской пластине крепежные узлы, в плоскости элемента проточную полость с каналами питания, слива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498121
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81a5

Головка фонтана

Предложена головка фонтана, которая содержит стол с размещенными на нем несущей конструкцией, в которой установлены микродвигатели, и наружным корпусом, имеющим внутренний корпус, в верхней части которого расположены разбрызгивающее устройство и шляпа. Разбрызгивающее устройство снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498865
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85bf

Струйное устройство

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в системах управления и контроля, а также для измерения расхода и количества газа или жидкости. Струйное устройство содержит набор струйных элементов в пакете с функциональными каналами, в том числе каналами питания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499917
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.892a

Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500796
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.892b

Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500797
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.01.2014
№216.012.9880

Устройство для определения уровня жидкости в емкости

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др. Предлагаемое устройство определения уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504739
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.01.2014
№216.012.9881

Способ измерения уровня жидкости в емкости

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др. Предлагается способ измерения уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504740
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.01.2014
№216.012.98dc

Устройство для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающее взаимодействие с другими уровнями структуры

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки функционирования однотипных организаций с целью выработки рекомендаций по улучшению качества их работы. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет учета взаимодействия с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504831
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2014
№216.012.a150

Фонтан с вращающимися или "пляшущими" струями

Изобретение относится к гидротехническим устройствам, а именно к фонтанам, в том числе к декоративным и демонстративным, в которых изменяется характер струи. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, путем создания разновидностей струй, пляшущих под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507011
Дата охранного документа: 20.02.2014
Показаны записи 1-10 из 49.
27.03.2013
№216.012.316d

Устройство для определения высоты слоя вещества

Устройство для определения высоты слоя вещества, протекающего по аэрожелобу, содержит источник излучения, соединенный выходом с элементом ввода излучения, элемент вывода излучения, подключенный ко входу измерителя угла поворота плоскости поляризации, и обмотку. В устройство введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478191
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.05.2013
№216.012.4537

Способ определения сплошности потока жидкости в трубопроводе

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Способ определения сплошности потока жидкости в трубопроводе, при котором воздействуют на поток жидкости электрическим полем, зондируют контролируемый поток электромагнитной волной и принимают прошедшую через поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483296
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.57c7

Способ определения высоты слоя сыпучего материала

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Способ определения высоты слоя сыпучего материала, перемещаемого по аэрожелобу, заключается в том, что воздействуют на контрольный материал магнитным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488079
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.08.2013
№216.012.6529

Устройство для определения сплошности газожидкостного потока

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения. Устройство содержит генератор микроволновых колебаний, соединенный выходом через первый элемент связи с вогнутой металлической пластиной первого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491534
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6894

Устройство для измерения угла поворота

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Техническим результатом является расширение функциональной возможности устройства. Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения угла поворота,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492419
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.7410

Устройство для определения толщины льда

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике и льдотехнике. Техническим результатом является расширение функциональной возможности устройства. Технический результат достигается тем, что устройство для определения толщины льда содержит чувствительный элемент, выполненный в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495369
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.02.2014
№216.012.a743

Устройство для измерения геометрического размера диэлектрической частицы

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом является повышение точности измерения. Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения геометрического размера диэлектрической частицы, содержащее источник излучения, детектор и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508534
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.05.2014
№216.012.c0ab

Устройство для определения поступательного перемещения

Изобретение относится к измерительной технике. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности измерения. Технический результат достигается тем, что в устройство для определения поступательного перемещения, содержащее источник излучения и приемник, введены измеритель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515072
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.06.2014
№216.012.d8c9

Устройство для измерения давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса измерения информативного параметра. Устройство для измерения давления содержит генератор электромагнитных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521275
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.09.2014
№216.012.f364

Устройство для измерения свойства диэлектрического материала

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом заявляемого устройства является повышение точности измерения. Устройство для измерения свойства диэлектрического материала содержит генератор электромагнитных колебаний, первый развязывающий элемент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528130
Дата охранного документа: 10.09.2014
+ добавить свой РИД