154687
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ДАТЧИК ИНДУКТИВНЫЙ ДЛЯ ЛОКАЦИИ ОБЪЕКТА В ЗОНЕ КОНТРОЛЯ (57) Реферат: Заявляемое техническое решение относятся к области коммутационной техники, а именно, к устройствам, позволяющим определять объекты, выполненные из различных материалов, в зоне контроля. Это дает возможность использовать заявляемые технические решения при создании различных систем локации объектов, применяемых в робототехнике, в охранной сигнализации, в контрольно-измерительном оборудовании, в средствах автоматизации обеспечения безопасности на транспорте, в машиностроении, металлургии, в других областях деятельности человека, где необходимо определять положение объектов выполненных из различных материалов. Задача решается тем, что в датчике индуктивном для локации объекта в зоне контроля, включающем приемную гильзу, упругую втулку, коммутирующий элемент, соединенный с кабелем, воздействующий элемент, упругая втулка выполнена с возможностью ее жестко закрепить, с одной стороны, и соединить с приемной гильзой, с другой стороны, кабель закреплен фиксатором в крайнем положении упругой втулки, коммутирующий элемент выполнен в виде катушки индуктивности, воздействующий элемент выполнен из металла, при этом коммутирующий элемент с кабелем, закрепленным фиксатором, установлен внутри приемной гильзы так, чтобы воздействующий элемент и коммутирующий элемент находились в чувствительной зоне, а соответствие степени изгиба упругой втулки величине сдвига коммутирующего элемента относительно воздействующего элемента обеспечивается за счет разницы длин дуг стенки упругой втулки и кабеля. Упругая втулка может быть выполнена в виде пружины. Технический эффект заявляемого технического решения заключается в расширении средств данного назначения. А так же, в повышении надежности, в расширении области применения датчиков для локации объектов, выполненных из различных материалов, в том числе в сложных условиях эксплуатации (влажность, запыленность, агрессивная среда, высокая вибрация), в снижении себестоимости и расходов на эксплуатацию. Формула изобретения содержит 1 независимый и 1 зависимый пункт. Заявляемое техническое решение относятся к области коммутационной техники, а именно, к устройствам, позволяющим определять нахождение объекта в контролируемой зоне, при этом объекты могут быть выполнены из различных материалов. Это дает возможность использовать заявляемые технические решения при создании различных систем определения положения объектов, применяемых в робототехнике, в охранной сигнализации, в контрольно-измерительном оборудовании, в средствах автоматизации обеспечения безопасности на транспорте, в машиностроении, металлургии, в других областях деятельности человека, где необходимо определять положение объектов выполненных из различных материалов. Используемые термины: Датчик, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину (давление, температуру, частоту, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т.п.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации, а также для воздействия им на управляемые процессы. / Коммутация — изменение соединений в электрических цепях (включение, отключение, переключение их отдельных частей), выполняемое при помощи специальной аппаратуры (в электротехнике). Толковый словарь Ефремовой. Воздействие, управляющее в теории управления это воздействие органа управления на объект управления / Большой экономический словарь/ Элемент — Составная часть сложного целого, Толковый словарь иноязычных слов. Воздействующий элемент — элемент датчика, оказывающий управляющее воздействие на коммутирующий элемент. Коммутирующий элемент — элемент датчика изменяющий свое состояние под действием воздействующего элемента. Объект (от лат. objectum — букв, Локация, -и, жен, (спец.). Определение местонахождения чего-нибудь / Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова Контроль (франц. controle, от contrerole) — проверка чего-либо / БСЭ Зона (от греч. zone — пояс), участок, область, пояс, полоса чего-либо, обладающие определенным качественным признаком (например, пограничная зона, зона молчания, зоны Френеля и др.). Датчик индуктивный для локации объекта в зоне контроля — датчик, предназначенный для контроля положения контролируемого объекта относительно самого датчика в определенной зоне пространства. Известно техническое решение, в котором датчик для локации объекта в зоне контроля содержит корпус из диэлектрического материала или неметалла с крышкой, камеру, поверхность качения, которая совмещена с внутренней поверхностью корпуса, создавая при этом камеру в теле корпуса, тело качения, коммутирующий элемент, в виде катушки индуктивности, (Патент на полезную модель Недостатком известного технического решения является использование силы тяжести тела качения, а значит применение устройства возможно только относительно вертикальной оси, исключая варианты применения в любом пространственном положении. Известно техническое решение в котором датчик для локации объекта в зоне контроля состоит из двух отдельных частей магнитоуправляемого контакта и постоянного магнита (патент РФ на изобретение Недостатком известного технического решения является необходимость установки постоянного магнита на контролируемом объекте, что значительно сокращает область применения на практике, а в отдельных условиях делает его использование не возможным. Известно техническое решение, выбранное в качестве прототипа, в котором датчик для локации объекта в зоне контроля содержит корпус, упругую втулку, магнитоуправляемый контакт, приемную гильзу, которая соединена с магнитом, установленным в корпусе на подвижном коромысле, механической системой тросов и рычагов (). При появлении объекта в контролируемой зоне он воздействует на приемную гильзу датчика, которая, изменяя свое положение в пространстве, через систему тросов и рычагов выводит коромысло с магнитом из зоны срабатывания магнитоуправляемого контакта, что приводит к переключению последнего. Недостатком известного технического решения является наличие сложной механической схемы, используемой для передачи движения от приемной гильзы к магниту, установленному на подвижном коромысле вне приемной гильзы, что приводит к ненадежности срабатывания. Изделия имеют низкую надежность и срок службы, требуют настройки, частого обслуживания, ремонта, что ведет к удорожанию изготовления и эксплуатации. Перед авторами ставилась задача разработать надежный датчик индуктивный для локации объекта в зоне контроля для работы в любом пространственном положении, исключить при этом сложные кинематические схемы с механическими составляющими, повысить тем самым надежность изделия и одновременно, снизить его себестоимость, обеспечить возможность локации объектов, выполненных из различных материалов. Задача решается тем, что в датчике индуктивном для локации объекта в зоне контроля, включающем приемную гильзу, упругую втулку, коммутирующий элемент, соединенный с кабелем, воздействующий элемент, упругая втулка выполнена с возможностью ее жестко закрепить, с одной стороны, и соединить с приемной гильзой, с другой стороны, кабель закреплен фиксатором в крайнем положении упругой втулки, коммутирующий элемент выполнен в виде катушки индуктивности, воздействующий элемент выполнен из металла, при этом коммутирующий элемент с кабелем, закрепленным фиксатором, установлен внутри приемной гильзы так, чтобы воздействующий элемент и коммутирующий элемент находились в чувствительной зоне, а соответствие степени изгиба упругой втулки величине сдвига коммутирующего элемента относительно воздействующего элемента обеспечивается за счет разницы длин дуг стенки упругой втулки и кабеля. Упругая втулка может быть выполнена в виде пружины. Технический эффект заявляемого технического решения заключается в расширении средств данного назначения. А так же, в повышении надежности, в расширении области применения датчиков для локации объектов, выполненных из различных материалов, в том числе в сложных условиях эксплуатации (влажность, запыленность, агрессивная среда, высокая вибрация), в снижении себестоимости и расходов на эксплуатацию. Заявляемое техническое решение поясняется чертежом. На фигуре 1 представлена блок-схема поясняющая работу заявляемого датчика индуктивного для локализации объекта в зоне контроля, где 1 — приемная гильза, 2 — упругая втулка, 3 — коммутирующий элемент, 4 — кабель, 5 — фиксатор кабеля, 6 — объект, 7 — воздействующий элемент, 8 — чувствительная зона. Принцип работы заявляемого датчика индуктивного для локации объекта в зоне контроля поясняется следующим образом. Упругая втулка 2 выполнена, с возможностью ее жестко закрепить с одной стороны (способы крепления могут быть различными и зависят от задач по практическому применению, например, возможно закрепить упругую втулку на кронштейне, залить в бетонное изделие, присоединить по месту хомутом и т.д.) и конструктивно соединить с приемной гильзой с другой стороны. Упругая втулка может быть выполнена в виде пружины. Коммутирующий элемент 3 выполнен в виде катушки индуктивности, которая, при подаче напряжения, создает чувствительную зону 4 в виде электромагнитного поля. Воздействующий элемент выполнен из металла в виде торцевой части приемной гильзы 1. Коммутирующий элемент 3 установлен внутри приемной гильзы 1 и соединен с кабелем 5. Кабель 5 жестко закреплен фиксатором кабеля 6 в крайнем положении упругой втулки 2. Коммутирующий элемент 3 установлен таким образом, чтобы воздействующий элемент в виде торцевой части приемной гильзы 1 находился в чувствительной зоне 4 созданной электромагнитным полем катушки индуктивности 3. При локации объекта в зоне контроля объект 7 воздействует на приемную гильзу 1, вызывая ее сдвиг, происходит изгиб упругой втулки 2, при этом увеличивается длина внешней стенки упругой втулки 2, увеличивая тем самым ее длину и длину датчика в целом. Так как один участок кабеля 5 жестко закреплен в крайнем положении упругой втулки 2, а противоположный конец с катушкой индуктивности 3, имеет возможность свободно перемещаться внутри гильзы 1, то происходит удаление воздействующего элемента в виде торцевой части приемной гильзы 1 от чувствительной зоны 4. При полном выходе воздействующего элемента из чувствительной зоны 4 происходит изменение электрических параметров в цепи катушки индуктивности, тем самым фиксируется появление объекта 6 в зоне контроля. Организованное таким образом управляющее воздействие на коммутирующий элемент датчика позволяют создать датчик индуктивный для локализации объекта в зоне контроля, работающий в любом пространственном положении, не применяя сложные механические системы состоящие из тяг, тросов и рычагов. Простота в исполнении и отсутствие необходимости в обслуживании дает заявляемому техническому решению значительный экономический эффект, позволяет расширить сферу применения изделий, в том числе в условиях высокой агрессивности, запыленности и влажности, увеличивает их стойкость к вибрации и надежность в эксплуатации. Преимущества заявляемого технического решения заключается в следующем: — Позволяет создавать различные системы определения положения объектов, применяемых в робототехнике, в охранной сигнализации, в контрольно-измерительном оборудовании, в средствах автоматизации обеспечения безопасности на транспорте, в машиностроении, металлургии, в других областях деятельности человека, где необходимо определять положение объектов выполненных из различных материалов. — Обладает повышенной надежностью. — Не требует дополнительных механических составляющих для передачи движения приемной гильзы при воздействии на нее контролируемого объекта. Формула полезной модели 1. Датчик индуктивный для локации объекта в зоне контроля, включающий приемную гильзу, упругую втулку, коммутирующий элемент, соединенный с кабелем, воздействующий элемент, отличающийся тем, что упругая втулка выполнена с возможностью ее жестко закрепить, с одной стороны, и соединить с приемной гильзой, с другой стороны, кабель закреплен фиксатором в крайнем положении упругой втулки, коммутирующий элемент выполнен в виде катушки индуктивности, воздействующий элемент выполнен из металла, при этом коммутирующий элемент с кабелем, закрепленным фиксатором, установлен внутри приемной гильзы так, чтобы воздействующий элемент и коммутирующий элемент находились в чувствительной зоне, а соответствие степени изгиба упругой втулки величине сдвига коммутирующего элемента относительно воздействующего элемента обеспечивается за счет разницы длин дуг стенки упругой втулки и кабеля. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что упругая втулка выполнена в виде пружины. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
брошенное перед чем-л.
109551, приоритет от 20.10.2011 г). При наклоне устройства от вертикальной оси тело качения входит или выходит из зоны срабатывания, воздействуя тем самым на коммутирующий элемент, изменяя логическое состояние его контактов, а расстояние между телом качения и коммутирующим элементом определяет значение выходного сигнала.
