ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для преобразования линейных перемещений в электрический сигнал.
Известен индуктивный датчик размеров, содержащий корпус, измерительный шток в направляющих, катушки индуктивности, размещенные в ферромагнитных стаканах, и ферромагнитный якорь, жестко связанный с измерительным штоком, SU №1027504 А1, G 01 B 7/00, 1983.07.07.
Корпус этого датчика выполнен монолитным, имеет сложную конструкцию - разные диаметральные размеры направляющих и магнитопровода, что усложняет крепление датчика в стандартных стойках.
Известен дифференциальный индуктивный датчик перемещений, содержащий четыре соосно установленных неподвижных ферромагнитных сердечника с обмотками, размещенные на соответствующих сердечниках, два ферромагнитных якоря, установленных с возможностью линейного перемещения, и измерительные штоки, присоединенные к соответствующим якорям, RU №2017059 С1, G 01 B 7/00, 1994.07.30.
Недостатком этого датчика является сложность конструкции и большие габариты.
Известно устройство для измерения линейных перемещений, включающее индуктивный преобразователь, содержащий корпус,
направляющие на упругих элементах с измерительным штоком, якорь, жестко связанный с измерительным штоком, и сердечники с катушками индуктивности, RU №2245512 C1, G 01 B 7/00, 2005.01.27.
Индуктивный преобразователь перемещений известного устройства имеет большие габариты, определяемые упругими направляющими и последовательной установкой конструктивных узлов.
Известен индуктивный щуп, содержащий корпус, измерительный шток, катушки индуктивности и якорь, связанный со штоком, переходник и выходной кабель с зажимным устройством, закрепленным на переходнике и расположенным радиально оси щупа. Проспект фирмы «Mahr». Производственная измерительная техника. Ручные средства измерений, 1998. С.4-15---4-17.
Известный индуктивный щуп при малом наружном диаметре имеет монолитный корпус, что усложняет его сборку.
Известен индуктивный преобразователь перемещений, содержащий корпус, снабженный переходником с проходным отверстием, контактирующим с корпусом, и резьбовым хвостовиком с внутренним отверстием, установленным перпендикулярно оси проходного отверстия, направляющее устройство с измерительным штоком, якорь с кольцевым ферромагнитом, жестко связанный с измерительным штоком, и катушки индуктивности, расположенные в сердечниках. Проспект фирмы «TESA» Измерительные системы для обеспечения качества ISO 9001,2003. С.L-4---L-5.
Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.
Однако оно обладает недостатками.
Индуктивный преобразователь перемещений прототипа имеет переходник сложной формы с радиусными переходами между
образующими поверхностями различного размера, это усложняет изготовление отдельных конструктивных элементов. Кроме того, переходник крепится к корпусу преобразователя по посадке и не ограничен опорными поверхностями в осевом направлении, что снижает жесткость конструкции и усложняет ее сборку.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить конструкцию преобразователя, его изготовление и сборку и повысить жесткость и надежность соединения отдельных элементов.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что индуктивный преобразователь перемещений содержит корпус, снабженный переходником с проходным отверстием, контактирующим с корпусом, и резьбовым хвостовиком с внутренним отверстием, установленным перпендикулярно оси проходного отверстия, направляющее устройство с измерительным штоком, якорь с кольцевым ферромагнитом, жестко связанный с измерительным штоком, и катушки индуктивности, расположенные в сердечниках.
На конце корпуса выполнены наружная цилиндрическая проточка с упорным буртом, на которой закреплен переходник, проходное отверстие которого контактирует с наружной цилиндрической проточкой, и отверстие с внутренней резьбой соосное с наружной цилиндрической проточкой, а переходник имеет поверхность сферической формы, центр сферы которой расположен в точке пересечения осей проходного отверстия и резьбового хвостовика, и три лыски, две из которых параллельны и симметричны оси резьбового хвостовика, а третья перпендикулярна его оси.
Кроме того, в отверстии с внутренней резьбой установлена резьбовая заглушка.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:
На фиг.1 - индуктивный преобразователь перемещений в разрезе.
На фиг.2 - узел А на фиг.1.
На фиг.3 - вид Б на фиг.1.
Индуктивный преобразователь перемещений содержит:
Корпус 1,
- наружную цилиндрическую проточку (на конце корпуса 1) 2,
- упорный бурт (на наружной цилиндрической проточке 2) 3,
- отверстие с внутренней резьбой (соосное с наружной цилиндрической проточкой 2) 4,
- резьбовую заглушку (в отверстии с внутренней резьбой 4) 5,
- отверстие (на конце корпуса 1 - перпендикулярно его оси) 6. Переходник (на наружной цилиндрической проточке 2) 7,
- проходное отверстие (переходника 7) 8.
Резьбовой хвостовик (с одной стороны переходника 7) 9,
- зажим (на резьбовом хвостовике 9) 10,
- выходной кабель (в зажиме 10) 11,
- внутреннее отверстие (в резьбовом хвостовике 9) 12.
Поверхность сферической формы (с другой стороны переходника 7) 13,
- лыски (на поверхности сферической формы 13) 14.
Направляющее устройство (в корпусе 1) 15,
- измерительный шток (в направляющем устройстве 15) 16,
- измерительный наконечник (на измерительном штоке 16) 17.
Упругую защитную манжету (между корпусом 1 и измерительным штоком 16) 18.
Якорь (в корпусе 1) 19,
- кольцевой ферромагнит (якоря 19) 20.
Катушку индуктивности (в корпусе 1) 21,
- сердечник (катушки индуктивности 21) 22. Катушку индуктивности (в корпусе 1) 23,
- сердечник (катушки индуктивности 23) 24.
Замыкающую пружину 25.
Индуктивный преобразователь перемещений содержит корпус 1, направляющее устройство 15 с измерительным штоком 16, катушки индуктивности 21 и 23 и якорь 19.
На конце корпуса 1 выполнена наружная цилиндрическая проточка 2 с упорным буртом 3. Диаметр наружной цилиндрической проточки 2 меньше наружного диаметра корпуса 1.
На конце корпуса 1 выполнено отверстие с внутренней резьбой 4 соосное с наружной цилиндрической проточкой 2. В отверстии с внутренней резьбой 4 установлена резьбовая заглушка 5. Заглушка 5 обеспечивает герметичность корпуса 1.
На конце корпуса 1 выполнено отверстие 6 перпендикулярное его оси. Отверстие 6 сообщается с внутренним отверстием 12 в резьбовом хвостовике 9, в котором размещены концы катушек индуктивности 21 и 23.
На наружной цилиндрической проточке 2 закреплен переходник 7, который контактирует с упорным буртом 3. На переходнике 7 имеется проходное отверстие 8, которое контактирует с наружной цилиндрической проточкой 2.
С одной стороны переходника 7 перпендикулярно проходному отверстию 8 размещен резьбовой хвостовик 9. На резьбовом хвостовике 9 закреплен зажим 10 с выходным кабелем 11. На резьбовом хвостовике 9 выполнено внутреннее отверстие 12 выходного кабеля 11.
С другой стороны переходник 7 имеет поверхность сферической формы 13. Центр сферы поверхности сферической формы 13 расположен в точке пересечения осей проходного отверстия 8 и резьбового хвостовика 9. Переходник 7 имеет три лыски 14. Две из лысок 14 параллельны и симметричны оси резьбового хвостовика 9. Третья из лысок 14 перпендикулярна оси резьбового хвостовика 9. Диаметр лысок 14 соответствует диаметру проходного отверстия 8 переходника 7.
В корпусе 1 установлено направляющее устройство 15 с измерительным штоком 16. Измерительный шток 16 снабжен измерительным наконечником 17 и сопряжен с замыкающей пружиной 25. Замыкающая пружина 25 обеспечивает прижим измерительного наконечника 17 к измеряемой детали. Между корпусом 1 и измерительным штоком 16 размещена упругая защитная манжета 18, защищающая направляющее устройство 15 от загрязнения.
В корпусе 1 размещены якорь 19 и катушки индуктивности 21 и 23. Якорь 19 выполнен с кольцевым ферромагнитом 20, соосно закреплен с измерительным штоком 16 и жестко связан с ним. Катушки индуктивности 21 и 23 расположены в сердечниках 22 и 24, соответственно.
Индуктивный преобразователь перемещений осуществляет измерения следующим образом.
Индуктивный преобразователь крепят в стандартных стойках за наружную поверхность корпуса 1.
Измерительный шток 16 перемещают относительно корпуса 1, при этом, перемещение якоря 19 с кольцевым ферромагнитом 20 приводит к изменению индуктивности катушек 21 и 23 преобразователя и далее в изменение электрического сигнала. Пропорциональный перемещению измерительного штока 16 с якорем 19 электрический сигнал поступает в устройство регистрации (не показано), где производится его обработка и выдача результата измерений перемещений.
Выполнение на конце корпуса 1 наружной цилиндрической проточки 2 с упорным буртом 3 позволяет выполнить надежное сочленение переходника 7 с корпусом 1 без увеличения габаритов преобразователя.
Выполнение корпуса 1 с отверстием с внутренней резьбой 4 позволяет устанавливать в него резьбовую заглушку 5, что обеспечивает герметичность индуктивного преобразователя.
Выполнение на одной из сторон переходника 7 поверхности сферической формы 13, центр сферы которой расположен в точке пересечения осей резьбового хвостовика 9 и проходного отверстия 8 переходника 7, обеспечивает выполнение детали на обычном обрабатывающем оборудовании.
Для обеспечения минимальных габаритов и сохранения жесткости переходника 7 на нем выполнены лыски 14, две из которых расположены параллельно и симметрично оси резьбового хвостовика 9, а третья из них расположена перпендикулярно его оси, при этом диаметр сферы находится в пределах 1,5-2 диаметра проходного отверстия 8 переходника 7.
Выполнение на конце корпуса 1 отверстия 6, сообщающегося со внутренним отверстием 12 резьбового хвостовика 9, обеспечивает удобный электрический монтаж катушек индуктивнисти 21 и 23 с выходным кабелем 11.
Предложенный индуктивный преобразователь перемещений изготовлен промышленным способом на заводе «ИЗМЕРОН», что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».