Фотоэлектрическое устройство для измерения скорости и неравномерности вращения валов

Фотоэлектрическое устройство для измерения скорости и неравномерности вращения валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.й10а 62226

Класс 42о, 17

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О. В. Харизоменов

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ И НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛОВ

Заявлено 15 июня 1940 г. эа _#_o 34382/302б74 в Народный Комиссариат электропромышленности СССР

Фотоэлектрические устройства для измерения скорости и неравномерности вращения валов, в которых с исследуемым валом связан зубчатый диск, прерывающий луч света, освещающий фотоэлемент, известны.

Предлагаемое устройство основано на использовании этого известного принципа, а также на применении дифференцирующих трансформаторов.

Согласно изобретению, для превращения треугольных импульсов фототока в напряжение, пропорциональное скорости вращения, в таком устройстве после дифференцирующего трансформатора включен двухтактный каскад усиления с сопротивлением, введенным последовательно с источником напряжения в неразветвленную часть анодной цепи и предназначенного для получения на нем напряжения, зависящего от скорости.

Схема предлагаемого устройства изображена на фиг . 1; на фиг. 2, 3, 4 и 5 представлены кривые напряжений в различных частях схемы, а на фиг. 6 и 7 — схемы соединений для сравнения скоростей и ускорений.

На вал 0 — 0 (фиг. 1), движение которого подлежит анализу, насажен диск 1 с правильным зубчатым профилем. Размеры зубцов и впадин должны быть равны.

Осветитель 2 с оптической системой 3 посылает параллельный nv о света равномерной плотности через впадину между зубцами диска 1 и диафрагму 4 на фотоэлемент 5, включенный вместе с источником 7 тока в цепь сетки лампы 8. Диафрагма 4 по форме и размерам в точности соответствует профилю диска 1.

При вращении диска фотоэлемент 5 получает непрерывно меняющееся количество света, причем это изменение по времени пропорционально величине и характеру скорости диска 1 (Р=ол). № 62226

Форма кривой тока фотоэлемента или напряжения íà клеммах входного сопротивления б (фиг. 2) будет иметь вид треугольных импульсов. При постоянной скорости (V=const) они будут иметь одинаковый угол наклона возрастающей и спадающей частей. В случае колебании скорости (V+ const) их форма будет искажаться.

Эти импульсы напряжения, поданные на лампу 8, усиливаются и поступают в виде тока в обмотку 9 дифференцирующего трансформатора. В другой его обмотке 10 индуктируется электродвижущая сила. пропорциональная производной от тока в обмотке 9. Кривая этой э,д.с. изображена на фиг. 3.

После выпрямлечия и усиления по двухтактной схеме напряжение на клеммах 14 общего выходного сопротивления И будет пропорциоQ8 нально скорости вращения вала V = . Форма кривой этого наQt пряжения изображена на фиг. 4.

Для получения напря,кения, пропорционального изменению скорости, с сопротивления 18 подается напряжение на обмотку 17 второго дифференцирующего трансформатора через усилительный каскад 1б, работающий, например, в режиме класса С. Тогда на клеммах 19 другой обмотки 18 будет индуктироваться э.д.с., представляющая со« бой производную от напряжения на клеммах 14, т. е. э.д.с., пропорциоdV нальная ускорению V = . Фиг. 5 иллюстрирует примернун

Д( форму кривой этой э.д.с.

Клеммы 14 и 19 предназначены для соединения с управляющими пластинами осциллографов.

Сравнение периодических (например, вращательных) движений представляет значительный интерес в зубчатых передачах, металлообрабатывающих станках и т. и., где сравниваются скорости и ускорения двух движений — на входе и выходе данного механизма.

Приключая дифференциально индикаторы к выходным обмоткам двух дифференцирующих трансформаторов, можно наблюдать на экранах осциллографов кривые относительной скорости и относительных ускорений и их развертку во времени. Средние значения этих величин логут быть измерены и с помощью стрелочных приборов. На фиг. 6 приведена принципиальная схема устройств для получения относительной скорости (V = V, — Vb), а на фиг. 7 — разности ускорений (" = V,— Гb). Сопротивления 18„13b, на которых возникают напряжсния, пропорциональные скорости VÄ II Vb, и обмотки 18„18b, на которых возникают э.д.с., пропорциональные ускорениям V, и V b, являются деталями устройства, схема которого изображена на фиг. 1.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрическое устройство для измерения скорости и неравномерности вращения валов с применением насаженного на вал зубчатого диска, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что после дифференцирующего трансформатора включен двухтактный каскад усиления с сопротивлением, введенным последовательно с источником напряжения в неразветвленную часть анодной цепи и служащим для получения на нем напряжения, зависящего от скорости.

2. В устройстве по п. 1 применение второго дифференцирующего трансформатора для получения напряжения, пропорционального ускорению. № 62226

1/=соей М» era Фиг Я гигЗ

Юиг.4

13а

Ра) =Фа Ж

Редактор А. П. Бидевкина Техред Т. П. Курилко Корректор Н. В Щербакова

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка 14.

Подп. к печ 4ХП-62 г.

Зак. 5450

ЦБТИ Комитета по делам

Москва, (1/ $

c:

r7r) а (»о)Ю3 Qb

P =//д -Vb

Рие 7

Формат бум. 70 108 /i6 Объем 0,26 изд. л.

Тираж 200 Цена 4 коп, изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.