Устройство для измерения динамических параметров вращающихся деталей силовых установок

Устройство для измерения динамических параметров вращающихся деталей силовых установок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство для измерения динамических параметров вращающихся деталей силовых установок содержит генератор 1 прямоугольного напряжения, усилитель 2 постоянного тока с дифференциальным входом, питающий токосъемник 3 трансформаторного типа, содержащий неподвижную обмотку 4, обмотку 5 обратной связи и подвижную обмотку 6, тензорезистор 7, трансформаторный преобразователь 9 с первичной обмоткой из секций 10 и 11 и вторичной обмоткой 12, конденсатор 13 и регистрирующий блок 14. Устройство имеет повьшенную точность измерения путем улучшения соотношения сигнал - помеха на входе регистрирующего блока 14. 1 ил. с € ел г L / .9 12 lit

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 2094 A 2 (51)4 С 01 Э 5 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 д

ГОСУДАРСТНЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетекий и ОткРытий (61) 1026013 (21) 3982529124-21 (22) 29.11.85 (46) 07 ° 07.87. Бюл. Ф 25 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) С.С.Торопов, В.Ф. Проценко и А.В.Губин (53) 531,717.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1026013, кл. G 01 D 5/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИ. ЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВРАШфОЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ

СИЛОВЫХ УСТАНОВОК (57) Устройство для измерения динамических параметров вращающихся деталей силовых установок содержит генератор

1 прямоугольного напряжения, усилитель 2 постоянного тока с дифференциальным входом, питающий токосъемник

3 трансформаторного типа, содержащий неподвижную обмотку 4, обмотку 5 обратной связи и подвижную обмотку 6, тензорезистор 7, трансформаторный преобразователь 9 с первичной обмоткой из секций 10 и 11 и вторичной обмоткой 12, конденсатор 13 и регистрирующий блок 14 ° Устройство имеет повышенную точность измерения путем улучшения соотношения сигнал — помеха на входе регистрирующего блока 14.

1 ил.

Г

l !

94 2

1 13220

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров (давления, деформаций, вибраций) вращающихся деталей силовых установок — электрических машин, газотурбинных двигателей и т.п, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. 11 1026013.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ности измерения устройства путем улучшения соотношения сигнал/помеха на входе регистрирующего блока, На чертеже приведена блок-схема устройства. 15

Устройство для измерения динамических параметров вращающихся деталей силовых установок содержит генератор

1 прямоугольного напряжения, усилитель 2 постоянного тока с дифференци- 20 альным входом, неинвертирующий вход которого заземлен, питающий токосъемник 3 трансформаторного типа, содержащий неподвижную обмотку 4, обмотку

5 обратной связи, подвижную обмотку

6„ к зажимам которой подключен тензорезистор 7, расположенный на вращающейся части 8 силовой установки, | трансформаторный преобразователь 9 с первичной обмоткой, состоящей из 30 двух последовательно соединенных секций 10 и 11, и вторичной обмоткой 12, конденсатор .13 и регистрирующий блок

14, причем первый выход генератора 1 прямоугольного напряжения заземлен, его второй выход соединен с первым выводом обмотки 5 обратной связи, второй вывод которой соединен с инвертирующим входом усилителя 2 постоянного тока, выход которого соединен 40

-с первым выводом неподвижной обмотки

4, второй вывод которой через встречно-последовательно включенные секции

10 и 11 соединен с шиной заземления, конденсатор 13 подключен параллельно 45 секции 11 первичной обмотки трансформаторного преобразователя 3, а его вторичная обмотка 12 подключена к входам регистрирующего блока 14.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал в форме прямоугольного напряжения с выхода генератора 1 прямоугольного напряжения через обмотку 5 обратной связи поступает на инвертирующий вход усилителя

2 постоянного тока и возбуждает ток в неподвижной обмотке 4 питающего токосъемника 3 трансформаторног типа. Ток i„ индуктирует напряжение в неподвижной обмотке 6 и обмотке 5 обратной связи. Так как обмотка 5 обратной связи включена последовательно с выходом генератора 1 прямоугольного напряжения, то при соответствующей фазировке обмотки 5 обратной связи напряжение, индуктируемое в ней, будет всегда в противофазе с напряжением на выходе генератора 1 прямоугольного напряжения, Разностный сигнал поступает на инвертирующий вход усилителя 2 постоянного тока и при достаточно большом коэффициенте его усиления по напряжению стремится к нулю. Таким образом, в обмотках 5 и 6 индуктируются напряжения, близкие по форме к напряжению на выходе генератоора 1 прямоугольного напряжения. Секции 10 и 11 первичной обмотки трансформаторного преобразователя 9 включены последовательно с неподвижной обмоткой 4 питающего токосъемника 3.

Ток i обмотки 4 изменяется по линейному закону в переделах каждого полупериода прямоугольного напряжения.

Период повторения прямоугольного напряжения выбирается намного больше периода низшей гармоники контролируемого диапазона частот динамического параметра и составляет десятки и сотни миллисекунд, Таким образом,ток представляет собой периодическую линейную изменяющуюся функцию времечи с частотой основной гармоники 5 -

10 Гц.

Реактивное сопротивление конденсатора 13, при соответствующем подборе величины его емкости, может иметь значительную величину для первой и ряда высших гармоник частотного спектра тока i . В связи с этим, практически весь ток i обтекает все секции 10 и

11 первичной обмотки трансформаторного преобразователя 9, включенные последовательно и встречно ° В результате такого включения секций 10 и 11 намагничивающие силы первичной обмотки трансформаторного преобразователя 9 взаимно компенсируются и в его вторичной обмотке 12 напряжение не наводится, т,е. прямоугольный сигнал помехи на входе регистрирующего блока 14 отсутствует.

Тензорезистор 7, расположенный на вращающейся части 8 силовой установ формула изобретения МЗ.

w() =- — ——

Составитель В.Быков

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Г.Решетник

Редактор А.Сабо

Заказ 2853/36 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 132209 ки, находится под воздействием контролируемого параметра. Изменение величины сопротивления тензорезистора

7 приводит E изменению TGEG щего через него, а соответственно и к изменению тока i, текущего через в последовательно соединенные секции

10 и 11 первичной обмотки трансформаторного преобразователя 9. Реактивное сопротивление конденсатора 13 имеет 10 незначительную величину для высокочастотного тока, обусловленного изменением тензорезистора 7 под воздействием динамического параметра. Следовательно, информативная составляю- 15 щая тока i замыкается через конден1 сатор 13, минуя секцию 11 первичной обмотки трансформаторного преобразователя 9, а в его вторичной обмотке . 12 наводится напряжение с частотой 20 изменения контролируемого динамичес. кого параметра.

Амплитудно-частотная характеристика трансформаторного преобразователя

9 при холостом ходе вторичной обмотки25

12 и одинаковом числе витков секций

10 и 11 первичной обмотки имеет вид где ы — круговая частота электрического сигнала;

М вЂ” взаимная индуктивность между одной из секций 10 и 11 первичной обмотки и вторичной обмоткой 12 трансформаторного преобразователя 9. индуктивность секции 10 или 11;

С вЂ” емкость конденсатора 13;

4 4

R — активное сопротивление секции 11.

Согласно этой формуле W()=0 при о=0 и У(ы) =МК/L при ы - . Это означает, что трансформаторный преобразователь 9 подавляет низкочастотный сигнал и пропускает высокочастотный, т.е. представляет собой фильтр верхних частот. Таким образом, на входе регистрирующего блока 14 отсутствует прямоугольная помеха при наличии высокочастотного информативного сигнала о контролируемом динамическом параметре, чем и достигается цель изобретения, Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью измерения за счет улучшения соотношения сигнал/помеха на входе регистрирующего блока 14, что позволяет дополнительно упростить регистрирующий блок 14 эа счет исключения средств подавления прямоугольной помехи, облегчить настройку и эксплуатацию устройства, Устройство для измерения динамических параметров вращающихся деталей силовых установок по авт. св.

Ф1026013,отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем улучшения соотношения сигнал/помеха на входе регистрирующего блока, первичная обмотка трансформаторного преобразователя выполнена в виде двух, соединенных последовательно, секций, одна из кото-. рых зашунтирована конденсатором.