Устройство для измерения параметров на вращающихся валах

Устройство для измерения параметров на вращающихся валах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСА изоь етиния о -.со о= за.т

Н Й Й

Союз Советскмк

Социалистическая республик (-iij673873 к лвтоескомю свидатальствм (61) Дополнительное к авт. санд-ву

{22) Заявлено 11.02.77 (21) 2451561/18-10 (51) М. Кл.

& 01 1 3/24

С 01 L 3/10

&01 В 7/16.

& 01 К 13/08 с присоединением эаивкн Ж

Гавударстввнныа кэмпвт

СССР рв делам кзеврвтвввв н открытий

Опубликовано 15.07.796юллетень № 26 (23) Приоритет (53) УЛК 531.781. .536.531 (088.8) Лата опубликования описания 18.07,79

О. B. Галкин, Е. И. Зильбербург, В. H. Изосимов, . Л. Л. Ляцкий и E. Е. Пьяных (72) Авторы изобретении . (Ò3) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

НА ВРАШАЮШИХСЯ ВАЛАХ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических параметров на вращающихся валах, таких как относительные деформации, температура и т. д.!

Известны устройства для измерения механических параметров на вращающихся валах путем размещения на валу измерительных преобразователей и электронной схемы преобразования электрических сигналов, связанных с измеряемым параметром. В этих устройствах напряжение питания для электронной схемы и преобразованный электрический сигнал соответственно подаются и снимаются через контактное токосъемное устройство $13 или бесконтактный токосъемник (2 . В этих устройствах через токо съемное устройство передается амплитудно-модулированный сигнал, и поэтому в процессе измерения появляется погрешность, вызванная нестабильностью параметров токосъемного устройства, что является недостатком известных. устройств.

Наиболее близким по технической сущности к данному устройству является устройство для измерения параметров на вращающихся валах, содержащее размещенные на неподвижной части генератор, связанный через усилитель мощности с неподвижной обмоткой вращающегося трансформатора, и расположенные на вращающемся валу подвижную обмотку трансформатора, выпрямитель, стабилизатор, мостовую измерительную схему, связанную выходной диагональю через усилитель с преобразователем напряжение— частота, выход которого связан с враща ющейся обкладкой конденсатора, неподвижная обкладка которого связана с рас» положенным на неподвижной части преобразователем частотя — напряжение с

20 гальванометром 13).В этом устройстве пля питания мостовой измерительной схемы используется напряжение с подвижной обмотки вра-

67:3 37 3 ра

ЗО

55

3 щающегося т рансформатора, что влечет к появлению на выходной диагонали моста сигнала помехи, обусловленного непостоянством зазора между обмотками вращающегося трансформатора, качеством изготовления обмоток, температурными воздействиями и т. д.

Другим недостатком этого устройства является невозможность совместного измерения механических параметров и частоты (скорости) вращения вала, а следовательно, и определения мощности, передаваемой вращающимся валом.

Целью изобретения является расширение функциональных воз ложностей устройства и повышение точности измерения.

Это достигается за счет того, что в предлагаемое устройство введены размещенные на вращающемся валу второй генератор, трансформатор, потенциальный ключ и тарировочный резистор и расположенные на неподвижной части ампли« тудйый детектор с гальванометром и аттенюатор, связывающий первый генератор с усилителем мощности, при этом второй генератор соединен своим входом со стабилизатором,а выходом через второй трансформатор — с входной дйагональю мостовой измерительной схемы, в которую также включен тарировочный резистор, связанный перед потенциальный ключ с выходом выпрямителя, а амплитудный детектор с гальванометром соединены с подвижной обкладкой конденсатора.

Функциональная схема описываемого устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит генератор 1, аттенюатор 2, усилитель мощности 3, вращающийся трансформатор 4 e неподвижной обмоткой 5 и вращающейся обмоткой 6, выпрямитель 7, стабилизатор

8, второй генератор 9, выходной трансформатор 10, полумост 11, 12 с чув» ствительными элементами, усилитель 13, преобразователь напряжение - частота 14 тарировочный резистор 15, потенциальный ключ 16, гальванометр 17, преобразователь частота - напряжение 18, конденсатор 19, амплитудный детектор

20 и второй гальванометр 21 .

Напряжение, снимаемое с выхода ге\ нератора 1 через аттенюатор 2, имеющий коэффидиент передачи меньше едини-. цы, поступает на вход усилителя мошности 3, усиливается и подается на неподвижйую обмотку 5 вращающегося трансформатора 4. С врашающейся обмотas 6 напряжение поступает на выпря4 мятель 7, выпрямленное напряжение стабилизируется стабилизатором 8 и подается на цепи питания генератора 9, усилителя 13 и преобразователя напряжениечастота 14, Генератор 9 вырабатывает стабильное по амплитуде и частоте напряжение литания для полумоста 11, 12 и соединен с ним через выходной трансформатор 10, при этом к диагонали питания подключен тарировочный резистор

15, соединенный с выходом потенциального ключа 1 6. B случае установки коэффициента передачи аттенюатора 2 меньше единицы потенциальный ключ 16 разомкнут, т. е. напряжение на выходе выпрямителя 7 недостаточно цля его срабатывания.

Сигнал разбаланса с выхода полумоста 11, 12, вызванный измеряемым пара.метром, изменяет напряжение на входе преобразователя напряжение — частота

14, и на обкладке конденсатора 1 9 напряжение изменяет частоту в соответствии с измеряемым параметром. Изменение частоты преобразуется преобразова» телем 18 в напряжение, которое регйстрируется гальванометром 1 7.

Для калибровки устройства увеличивают коэффициент передачи аттенюатора

2 до единицы,: при этом возрастает напряжение на выходе выпрямителя 7 и срабатывает потенциальный ключ 16, соединяя"тарировочный резистор 15 с общим проводом схемы. Зная значение измеряемого параметра, соответствующего тарировочному разбалансу, осуществляют калибровку гальванометра 17 и тем самь1м устраняют составляющие погрешности измерения.

При вращении вала выходной сигнал амплитудного детектора 20 модулирует ся по амплитуде вариациями емкости конденсатора 19, происходящими вследствие технологической неточности изготовле-. 4s ния и установки обклацок конденсатора

19. Эти кйИГнения емкости функционально связаны с частотой вращения и поэ тому после детектирования и подавления несущей амплитудно-модулированного сигнала гальванометр 21 регистрирует колебание, несущее информацию о частоте вращения.

Для увеличения чувствительности при измерении частоты вращения увеличивают глубину амплитудной модуляции за счет йспользования конденсатора переменной емкости. Такой конценсатор, например, выполняется в вице двух коак67 3873

Составитель В. Герасимова

Техред 3. Фанта Корректор М. Иемчик

Редактор Л. Бибер

Заказ 4061/37 Тираж 1089 Подписное

1ЯНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сиально расположенных цилинцров, на поверхности которых выполнены продольные пазы по длине цилиндров.

Таким образом, в предложенном устройстве увеличивается точность измерения и осуществляется совместно измерение параметров и частоты вращения.

Формула изобретении

Устройство для измерения параметров на вращающихся валах, содержащее размещенные на неподвижной части генератор, связанный через усилитель мощности с неподвижной обмоткой вращающе- гося трансформатора, и расположенные на вращающемся валу подвижную обмотку трансформатора, выпрямитель, стабилизатор, мостовую измерительную схему, связанную выхоцной диагональю через усилитель с преобразователем напряжение— частота, выход которого связан с вращающейся обклацкой конденсатора,неподвижная обкладка которого связана с распо- ложенным на непоцвижной части преобразователем частота - напряжение с гальванометром, о т л и ч а ю m е е с я

6 тем„что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства и новь пения точности измерения, в него ввецены размещенные на вращающемся валу ВТОрой Генератор .трансформатор потенциальный ключ и тарировочный резистор и расположенные на неподвижной части амплитудный детектор с гальванометром и аттенюатор, связывающий первый

1о генератор с усилителем мощности, при этом второй генератор соединен своим входом со стабилизатором, à выходом через второй трансформатор — с вхоцной диагональю мостовой измерительной схе мы, в которую также включен тарировочный резистор, связанный через потенциальный ключ с выходом выпрямителя, а амплитудный детектор с гальванометром соединены с неподвижной обкладкой кон2о денсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3824845, кл. 73-88.5, 1974.

25 2. Патент США % 3877300, кл. 73-136, 1975.

3. Патент Великобритании .

N 1152833, кл. G 1 g 1967