Zmodyfikowany indukcyjny czujnik przemieszczenia w pomiarze ruchu tłoka prasy GTA-10

• Autorzy: Nurkowski J.

Warianty tytułu

EN

Modified inductive displacement sensor to measure movement of the press piston in the machine GTA-10

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano indukcyjny czujnik do pomiaru zmian długości wyposażony w nieruchomy rdzeń ferrytowy. Czujnik jest liniową cewką indukcyjną włączoną w obwód generatora LC. Pomiar zmian długości wynika z pomiaru zmian częstotliwości spowodowanej zmianą indukcyjności cewki odkształcanej osiowo wraz z mierzonym obiektem. Zakres pomiarowy dotyczy zmiany długości cewki poza rdzeniem, czyli w trakcie pomiaru cewka jest dłuższa niż rdzeń. Indukcyjność takiej cewki zmienia się przez zwiększenie jej długości oraz, ze względu na to, że rdzeń przestaje oddziaływać na pole magnetyczne zwojów cewki znajdujących się poza nim. Ta dodatkowa zmiana indukcyjności spowodowana malejącym wpływem rdzenia powoduje, że w porównaniu z podobnym urządzeniem, ale bez rdzenia, gdzie zmiana indukcyjności wywołana jest tylko jej zmianą długości, kilkakrotnie maleje nieliniowość charakterystyki długość-częstotliwość i dodatkowo kilkakrotnie wzrasta czułość przetwornika do rzędu ułamka mikrometra. Zarazem po umieszczeniu rdzenia kilkakrotnie wzrasta indukcyjność czujnika, co z kolei umożliwia zwiększenie pojemności obwodu rezonansowego, co w sumie wydatnie zwiększa stabilność oscylacji przetwornika. Urządzenie zastosowano do pomiaru ruchu tłoka prasy GTA-10.

EN

Paper describes designed by author inductive sensor to measure length changes using induction coli partially surrounding a fixed ferrite core. The sensor is a linear induction coil connected to the LC oscillator, creating a strain- -frequency transducer. During the measurement, coil is longer than the core. If the sensor is stretched its inductance diminishes for two reasons: increase in length and reduction of the impact of the core. This additional change in inductance is caused by decreasing core influence. Such operation principle causes both a few times increase of linearity of the length-frequency characteristic and a few times increase of the sensor sensitivity, to range below micrometer, when compared to a similar device but without a core, where the change in inductance is caused by only the change in length. After placing the core the inductance of the sensor increases several times, which in turn allows to increase the capacity of the resonant circuit, which together significantly increases the stability of oscillation of the transducer.

Słowa kluczowe

PL

pomiar przemieszczenia; czujnik przemieszczenia; oscylator LC

EN

measurement of displacement; displacement sensor; LC oscillator

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 17, no. 1-2
• Strony: 65--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Nurkowski J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Długosz M., Gustkiewicz J., Wysocki A., 1981a: Apparatus for investigation of rocks in a triaxial state of stress. Part I. Characteristics of the apparatus and of the investigation method. Archiwum Górnictwa, t. XXVI, z. 1, s. 17-28.
• Długosz M., Gustkiewicz J., Wysocki A., 1981b: Apparatus for investigation of rocks in a triaxial state of stress. Part II. Some investigation results concerning certain rocks. Archiwum Górnictwa, t. XXVI, z. 1, s. 29-41.
• Kovári K., Tisa A., Einstein H.H., Franklin J.A., 1983: Suggested Methods for Determining the Strength of Rock Materials in Triaxial Compression: Revised Version. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 20, No. 6, p. 283-290.
• Kanciruk A., 2009: Urządzenia do pomiarów wielkości mechanicznych i temperatury przy użyciu przetworników rezystancyjnych i przykłady ich zastosowania. Inst. Mech. Górotworu PAN, Kraków, 165 s. 28-43
• Nowakowski A., Nurkowski J., Lizak Z., 2011: Wpływ prędkości obciążania na wartości pewnych stałych materiałowych uzyskiwanych w teście konwencjonalnego trójosiowego ściskania. Prace IMG PAN, T. 13, Nr 1-4, s. 45-60.
• Nurkowski J., 2007: The coreless inductive sensor for strain measurement of rock samples in a pressure cell – some advantages and disadvantages in relation to the electrical resistance strain gauges. Arch. Min. Sci., Vol. 52, No 3, p. 311-330.
• Nurkowski J., 2008: A referential method strain measurements in a hidh-presure cell using an inductive coreless sensor. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech., 45:103-110.
• Nurkowski J., 2011: Termiczne właściwości indukcyjnego, bezrdzeniowego czujnika odkształceń – teoria i praktyka. Prace IMG PAN, r. s. 69.
• Nurkowski J., 2015: Sposób i urządzenie do pomiaru zmian długości obiektu za pomocą czujnika indukcyjnego. Zgłoszenie do Urzędu Patentowego RP nr P-410608.