БЕСКОНТАКТНЫЙ ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ КЛАПАНА
Ключевые слова:
Феррозондовый датчик, магнитный датчик, численное моделирование, индукция, напряженность, клапанАннотация
Целью исследования является разработка бесконтактного феррозондового датчика по-
ложения для контроля открытого/закрытого состояния клапана. Существует множество
примеров использования в современной техники элементов или устройств, взаимодействующих
с магнитным полем. Одной из актуальнейших задач является использование влияния магнитно-
го поля в качестве средства контроля или составляющей управляющей среды. Применение маг-
нитооптических датчиков для контроля функционирования технических объектов обусловлено
их бесконтактным способом измерения, возможностью измерения не только магнитных, но и
других различных физических величин, относительной простотой, надежностью и дешевизной
конструкции чувствительного элемента, гибкостью в применении, эксплуатацией в низкотем-
пературных и высокотемпературных средах. Одним из датчиков подобного типа является
феррозондовый преобразователь магнитного поля. Примером объекта внедрения феррозондо-
вого датчика являются клапаны различных пневмогидравлических систем. Сущность постав-
ленной задачи заключается в создании бесконтактного концевого переключателя золотника
клапана, сигнализирующего о закрытом или открытом состоянии клапана и передающего эту
информацию в систему контроля. Предлагается разбиение данной задачи на этапы и последо-
вательное их выполнение. Сначала производится поиск и анализ уже существующих решений,
литературы, посвященной теме исследования магнитных преобразователей. Далее, разраба-
тывается модельная конструкция датчика, согласно которой создаются геометрические
3D-модель и 2D-модель чувствительного элемента, выбирается предполагаемый материал
составляющих элементов датчика. С помощью численных методов компьютерного моделиро-
вания и математических моделей моделируется работа датчика и определяются его выходные
характеристики при различных режимах работы. По расчетным характеристикам выбирает-
ся и рассчитывается оптимальная конструкция и конфигурация чувствительного элемента
датчика. По итогам моделирования разрабатываются сборочные и рабочие чертежи датчика.
Предложенный способ решения задачи характеризуется сложностью изучения нелинейных
магнитных систем и их моделирования. Результаты данного исследования могут быть реко-
мендованы для разработки магнитооптических датчиков подобного или иного типа и изучения
материалов с нелинейными магнитными свойствами.
