[其他]雙向座標(biāo)電容傳感測(cè)試裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85201038
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85201038U
• 公開（公告）日: 1986-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利電力部南京自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): G01B7/03
• 分類號(hào): G01B7/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型是用于測(cè)量一物體相對(duì)于另一物體在空間單向、雙向位置變化的變電容傳感座標(biāo)測(cè)試裝置。

現(xiàn)有的測(cè)量裝置利用電容傳感中變極板面積的原理。采用四塊同樣形狀的極板分別沿X、Y二軸方向中心對(duì)稱地排列在一個(gè)平面上，它和另一塊平行設(shè)置的公共極板構(gòu)成了四個(gè)電容。把這平面固定在一個(gè)物體上，公共極板固定在另一物體上，兩物體位置發(fā)生變化時(shí)公共極板對(duì)四塊極板的復(fù)蓋面積發(fā)生變化，產(chǎn)生電容差動(dòng)變化從而測(cè)得兩物體間單向和雙向的位移。

以上可參照蘇聯(lián)專利文獻(xiàn)SU1000－740－A。

上述測(cè)量裝置嚴(yán)格要求電容極板互相平行，安裝、調(diào)試技術(shù)要求高。實(shí)際使用時(shí)當(dāng)固定在物體上的公共極板發(fā)生旋轉(zhuǎn)將影響測(cè)量精度。當(dāng)用于特定的工作場(chǎng)合，例如用作大型建筑物水電站大壩中的垂線座標(biāo)儀時(shí)，連接在垂線上的公共極板受到輕微的外力或垂線發(fā)生旋轉(zhuǎn)都會(huì)影響測(cè)量精度，它不適于相對(duì)濕度大于80％的環(huán)境下工作。

本實(shí)用新型的目的要提供一個(gè)雙向座標(biāo)測(cè)試裝置，該裝置測(cè)試精度高，能在相對(duì)濕度大于80％的環(huán)境中工作。可用于引張線觀測(cè)儀和垂線座標(biāo)儀進(jìn)行遠(yuǎn)距離長(zhǎng)期穩(wěn)定地測(cè)量。

本實(shí)用新型的要點(diǎn)是用兩塊同樣形狀大小的金屬極板平行座標(biāo)X軸方向垂直安裝在固定底板上，在二平行極板對(duì)稱中心沿Z軸方向懸掛或安裝一個(gè)中間極。二極板形狀可為長(zhǎng)方形、正方形金屬板或圓金屬環(huán)。中間極可是圓柱形，也可是正多面體形；可用實(shí)心體，也可做成中空的。中間極和兩極板構(gòu)成二電容，此為能測(cè)試單向位移的第一個(gè)技術(shù)手段。在平行于座標(biāo)Y軸方向以中間極為對(duì)稱垂直安裝另一對(duì)形狀大小相同的極板固定底板上，中間極和兩對(duì)極板構(gòu)成二對(duì)電容，此為能測(cè)試雙向位移的第二個(gè)技術(shù)手段、把底板固定在一物體上，中間極固定在另一物體上，兩物體位置發(fā)生變化時(shí)，中間極和兩對(duì)極板間的距離變化而產(chǎn)生二對(duì)電容差動(dòng)變化，測(cè)出電容差動(dòng)變化就可知兩物體間單向或雙向位移量。

將固定底板安裝于一物體上，中間極懸掛在另一物體的某一鉛垂線上，垂線旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)中間極旋轉(zhuǎn)，但不改變中間極與兩對(duì)極板間的距離，不影響測(cè)量精度。

本裝置中的所有極板和中間極采用金屬材料，也可用熱穩(wěn)定性好的絕緣材料上涂復(fù)金屬薄膜而得。

所有極板和中間極的金屬表面都進(jìn)行絕緣處理，引線焊點(diǎn)也進(jìn)行專門絕緣處理。極板和底板之間，中間極和垂線或其它聯(lián)接件之間都用絕緣墊圈絕緣。以上處理保證裝置在相對(duì)濕度大于80％環(huán)境下可靠工作。兩對(duì)極板可安裝在固定底板同一側(cè)，也可分別安裝在固定底板兩側(cè)。該裝置用作大型建筑物中的引張線儀和垂線座標(biāo)儀時(shí)，中間極引出線用線經(jīng)小于0.05mm的絕緣導(dǎo)線引出，該線對(duì)中間極移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的附加力很小，對(duì)測(cè)量精度影響可忽略。該裝置測(cè)量范圍可大于50mm，精度可達(dá)0.5％。該裝置與測(cè)量線路配合可遠(yuǎn)距離測(cè)量，測(cè)量距離可大于600米。

本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試精度高，能在潮濕環(huán)境里可靠工作。本裝置用于大型建筑物如水電站大壩中的引張線觀測(cè)儀、垂線標(biāo)儀時(shí)能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。

本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施及其附圖給出。

圖1為單向座標(biāo)電容傳感測(cè)試裝置主視剖面圖。

圖2為圖1A－A向剖視圖。

圖3測(cè)量電容比的變壓器比例臂橋線路圖。

圖4為雙向座標(biāo)電容傳感測(cè)試裝置主視剖面圖。

圖5為圖4B－B向剖視圖。

圖6為二對(duì)極板分別在底板兩側(cè)的雙向座標(biāo)電容傳感測(cè)試裝置主視剖面圖。

圖7為圖6C－C向剖視圖。

實(shí)施例1，參照?qǐng)D1、圖2，極板〔1〕、〔3〕平行于座標(biāo)Y軸方向，對(duì)稱地垂直安裝在固定于物體M的底板〔5〕上，底板〔5〕中間有一個(gè)方形或長(zhǎng)方形孔。極板〔1〕、〔3〕和底板〔5〕之間用絕緣墊圈〔10〕絕緣，用螺釘〔11〕連接在一起，中間極〔2〕通過夾緊件（13），絕緣塊（12）與安裝在物體N上的引張線（9）連接，引張線方向?yàn)閆方向。當(dāng)物體M和N間有X向位移時(shí)，極板（1）和中間極（2），極板（3）和中間極（2）之間距離變化產(chǎn)生電容差動(dòng)變化，接入如圖3線路測(cè)得M、N兩物體間的位移量。金屬屏蔽罩（4）與底板（5）聯(lián)接并在電路上接地。屏蔽罩（4）也可用非金屬保護(hù)罩代替。（6）、（7）、（8）分別為極板（1）中間極（2），極板（3）的接線端。接線端（6）、（8）分別用屏蔽線連入圖3的測(cè)試線路，中間極（2）的接線端（7）先用小于0.05mm的引出線引出，引出線連接一根屏蔽線接入測(cè)試線路。