Индуктивный датчик..., помощь Опции

[ASergej_R19]

Имеется такая задача:
Есть вертикальная труба одного диметра, на ней есть в некотором месте снаружи - кольцо большего диаметра, типа такого:
.|.....|.
.|.....|.
||.....||
||.....||
||.....||
.|.....|.
.|.....|.
Трубы из какого-то металла. Кольцо прилегает плотно, но зазор какой-то есть. Доступ есть только изнутри трубы. Диаметр внутренней трубы - 12 см, толщина стенок ~1 см. Толщина стенок внешнего кольца - тоже примерно 1 см. Нужно, протаскивая вертикально какой-то датчик, определить протяженность этого кольца с большой точностью (+-1 или 2 мм). Протяженности колец - в районе 15-30 см. Есть мнение использовать для этого индуктивный датчик - просто катушку-соленоид, включенный в контур генератора. Собственно при протаскивании будет меняться частота, частоту мерить частотомером. И соленоид распологать горизонтально. Вроде как производная по скорости изменения частоты даст точки начала и конца этого наружнего кольца.
Работать такое будет? :-) Есть большие сомнения по поводу - насколько сильно будет меняться частота, не потонет ли это в каких-нибудь шумах и даст ли нужную точность... Или если соленоид будет не слишком горизонтально располагаться - то не исказяться ли показания до неузнаваемости и т.п.
Может есть у кого какие соображения или может лучше другую какую схему обдумать?

Спасибо за любые советы...

[INT1]

Мне кажется должен сработать такой вариант- << РI металлодетектор >>-искать в сети есть готовые конструкции(как раз с ними вожусь) . Хорошее разрешении должно получиться из за зависимости чувствительности обратнопропорциональной 6й степени от расстояния. Т.е. калибруемся по тонкой трубе , - срабатывание -от утолщеня. Необходимо только в определенных пределах выдерживать расстояние до стенок- чтобы небыло ложных срабатываний. Хотя, при таком перепаде диаметров измененияе сигнала должно быть приличным. Можно было бы проэкспериментировать, макет детектора имеется- трубок подходящих нет .
ЗЫ, но ~1% точности это конечно круто, придется набирать статистику.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ASergej_R19]

Мне кажется должен сработать такой вариант- << РI металлодетектор >>-искать в сети есть готовые конструкции(как раз с ними вожусь) . Хорошее разрешении должно получиться из за зависимости чувствительности обратнопропорциональной 6й степени от расстояния. Т.е. калибруемся по тонкой трубе , - срабатывание -от утолщеня. Необходимо только в определенных пределах выдерживать расстояние до стенок- чтобы небыло ложных срабатываний. Хотя, при таком перепаде диаметров измененияе сигнала должно быть приличным. Можно было бы проэкспериментировать, макет детектора имеется- трубок подходящих нет .
ЗЫ, но ~1% точности это конечно круто, придется набирать статистику.

Готовые - сразу в минус... ;-) Нужен свой прибор, максимум - можно взять датчик.
На счет 6-ой степени. :-)) Это откуда такое? Максимум - r^2 - из формул Био-Савара-Лапласа. Ну там магнитный поток - прямо пропорционален индукции и т.п. Если брать частоту - ну там обратная пропорциональность, корни и т.п. - 6-ой степени - никак не получится. Откуда 6-я степень??? Это нонсенс...

Расстояние до стенок - как раз в плане соленоида с разомкнутым магнитопроводом - не важно, ибо есть симметрия относительно общей оси симметрии системы труб и симметрии магнитных силовых линий.
Трубки - это неважно. Максимум что потребуется - мощность (магнитную) катушки увеличить, для поднятия чувствительности (наверное).

2stells
Еще раз - я конечно отвечаю сам на свой вопрос, но... :-)
Думал может у кого есть практический опыт. Сам с паяльником не дружу, для практических экспериментов мне нужны значительные теоретические обоснования, чтобы поднять народ на практические эксперименты... ;-) Иначе - будем со старой схемой все дружно - еб.... мучаться...

Ось соленоида хочу расположить по возможности - горизонтально, конечно. Ибо максимум силовых линий, проходит через его центр => при строго горизонтальном расположении, производная по скорости изменения индуктивности будет максимальна в момент прохождения уступа кольцо/труба. То есть тут лучше смотреть через объемное распределение силовых магнитных линий (извините за косноязычность) => максимальная амплитуда производной будет при горизонтальном расположении.

На счет скорости подъема/спуска - это не важно. Может быть даже нелинейной (при наличии энкодера на лебедке - расположил в другой теме этого форума). Быстродействие зависит от частоты генератора на основе этой катушки. Чем больше - можно с большей скоростью протягивать - численно, долго рисовать... ;-)

Примерно так, но могу ошибаться... Заранее прошу меня извинить...

[bureau]

Трубки - это неважно.

В каком плане неважно? Там в глубине проникновения электромагнитного поля фигурирует удельная электрическая проводимость!


Глубина проникновения электромагнитного поля:

G=sqrt(2/omega*mu*sigma)
omega - круговая частота
mu - абс. магнитная проницаемость
sigma - удельная электрическая проводимость

Чем больше - можно с большей скоростью протягивать - численно, долго рисовать... ;-)

Всему есть предел!