БЕСКОНТАКТНЫЙ ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ КЛАПАНА

Аннотация

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.