Устройство для измерения неравномерности скорости вращения

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройством, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного при// вода, а выход - с первым входом суммирующего устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены четыре оптически согласованных светоотражателя и светоделитель, а также анализатор интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства, при этом светоделитель установлен между когерентным источником света и валом вспомогательного привода, выполненным полым, первый светоотражатель и анализатор интерференционной картины установлены по различные стороны светоi делителя ортогонально оси вращения, второй светоотражатель установлен (Л на торце контролируемого вала под углом 45° к оси его вращения, третий и четвертый светоотражатели установлены на упругих рычагах, связанных с контролируемым валом, и валом вспомогательного привода. /J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU(ii) 3(51) G 01 Р 3 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3517660/18-10 (22) 02.12.82 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) К. И. Богатыренко (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (53) 531.776(088.8) (56) 1. Филатов И. А. и др ° Прибор для измерения малых вариаций угловой скорости. — "Измерительная техника", 1971, Р 5, с. 33-35.

2. Филатов И. А. и др. Прибор для измерения малой неравномерности вращения валов микродвигателей.

"Измерительная техника", 1977, Р 2, с. 56-57 (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройством, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного привода, а выход — с первым входом суммирующего устройства, о т л ич а ю щ е е с целью повышения точности, в него введены четыре оптически согласованных светоотражателя и светоделитель, а также анализатор интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства, при этом светоделитель установлен между когерентным источником света и валом вспомогательного привода, выполненным полым, первый светоотражатель и анализатор интерференционной картины установлены по различные стороны светоделителя ортогонально оси вращения, второй светоотражатель установлен на торце контролируемого вала под углом 45 к оси его вращения, третий и четвертый светоотражатели установлены на упругих рычагах, связанных с контролируемым валом, и валом вспомогательного привода.

1062611

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения неранномерности скорости вращения валов.

Известно устройство для измерения неравномерности скорости вращения, содержащее маховик, гибко связанный с валом, и преобразователь углоных перемещений вала откосительно махоника (1j .

Недостатком устройства янляется низкая точность, что объясняется трудностями точного измерения угловых перемещений нала относительно маховика с помощью преобразователя, установленного на вращающемся валу.

Кроме того, маховик оказывает нежелательное воздействие на вал, особенно заметное при испитаниях микродвигателей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения неравномерности скорости вращения, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройстном, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного привода, а выход — с первым входом суммирующего устройства Я .

Однако н этом устройстве исключено влияние маховика (его роль выполняет ротор вспомогательного привода) но точность измерений по-прежнему ограничена трудностями измерения малых угловых качаний нала с помощью подвижного преобразователя.

Пелью изобретения является ïîâûщенке точности измерения неранномерности скорости вращения.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для измерения неравномерности скорости вращения, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройством, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного привода, а выход — с первым входом суммирующего устройства, введены четыре оптически согласованных снетоотражателя и снетоделитель, а также анализатор интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства, при этом светоделитель установлен между когерентним источником авета и налом вспомогательного привода, выполненным полым, первый светоотражатель и анализатор интерференционной картины установлены по различные стороны светоделителя ортогоналв но оси вращения, второй снетоотража» тель установлен на торце контролируемого нала под углом 45 к оси его вращения, третий и четвертый светоотражатели установлены на упругих рычагах, связанных с контролируемым

45 валом и валом вспомогательного привода.

На чертЕже приведена структурная схема устройства.

Устройстно содержит нал 1, неранномерность скорости вращения которого измеряется, направленный источник 2 когерентного света, вспомогательный привод 3 с управляющим устройством 4, вход которого соединен через скользящий контакт 5 с преобразователем 6 угла поворота вала относительно вала вспомогательного принода, датчик 7 неравномерности скорости вращения вспомогательного привода, выход которого через скользящий контакт 8 соединен с первым входом суммирующего устройства 9.

Устройство содержит также четыре зеркала — снетоотражателя, полупрозрачное зеркало — снетоделитель, экран и анализатор интереференционной картины. Светоотражатель 10 установлен на валу под углом 45 к его ocu и отражает свет от источника 2 на светоотражатель 11, закрепленный ка этом валу через рычаг 12 так, что отражает свет от наклонного светоотражателя 10 н направлении касательной к траектории своего вращения на светоотражатель в виде уголков отражателя 13, соединенного рычагом 14 с налом вспомогательного привода.

Вспомогательный привод, вал которого выполнен полым, установлен соосно с валом 1 и источником 2 света и находится между ними. Между источником света и вспомогательным приводом расположено наклонное полупрозрачное зеркало — светоделитель 15, отражающее свет от источника 2 на снетоотражатель 16, а от наклонного снетоотражателя 10 — на экран 17, за которым ус ановлен анализатор 18 интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства 9. Экран 17 и снетоотражатель 16 размещены перпендикулярно падающим на них световым потокам, отраженным от полупрозрачного зеркала - светоделителя 15.

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника 2 расщепляется светоделителем 15 на два: один отражается к светоотражателю 16, другой проходит через полый вал привода 3 и попадает на светоотражатель 10. Снетоотражателем 10 и 11 изменяют направление его хода на

90 каждое, а уголковый светоотражао тель 13 - на 180О. Отразившись последовательно от светоотражателей 11, 10 и 15, этот луч попадает на экран 17.

Сюда же приходит луч, отраженный от светоотражателя 16. В результате взаимодействия лучей на экране 17

1062611

Составитель lO. Власов

Редактор Н. Бобкова Техред A,дч Корректор Г. Огар

Заказ 10210/45 Тираж 873 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раусшкая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 образуется интерференционная картина.

Если валы вращаются строго синхронно, оптическая длина пути в канале, образованном элементами 10, 11 и 13, постоянна. Следовательно, интерференционная картина на экране 17 неподвижна.

Неравномерность скорости вращения вала 1 относительно вала вспомогательного привода 3 вызывает изменение расстояния между светоотражателями 10

11 и 13 с частотой колебаний скорости и амплитудой, зависящей от длины рычагов 12 и 14. Следовательно, изменяется по такому же закону и оптическая длина пути. 15

При этом интенсивность поля в плоскости экрана 17 содержит переменную составляющую, промодулированную частотой Доплера, характеризующую относительную неравномерность скорости вращения вала 1. Выходной сигнал анализатора 18, суммируясь в блоке 9 с сигналом неравномерности хода вспо1 огательного привода (как и в известом устройстве), дает искомую абсолютную неравномерность скорости вращения вала 1.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в повыаении точнос. ти измерений.