Устройство для измерения скорости вращения вала
Патент 991306
Авторы
Классы МПК
Устройство для измерения скорости вращения вала
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскнв
Соцналнстнчеснни
Реслублнк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 13.02. 81(21) 3249813/18-10 (3 1) М. Кд.> с присоединением заявки HP
С 01 Р 3/489
Е 21 В 45/00
Государствеииый комитет
СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 2301ЯЗ. Бюллетень HP 3 ($3) УДК 621. 317.
° 39: 531 ° 7 (088> 9) Дата опубликования описания 23. 01. 83 (72) Авторы изобретения
Я. Н. Николайчук, P. В. Доценко и С. Й. Ищеряков
Ивано-Франковский институт нефти и газа (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
СКОРОСТИ. ВРАЩЕНИЯ ВАЛА
Изобретение относится к цифровой электроиэмерительной технике и может быть использовано для измерения колебаний скорости вращения вала, например для определения проскальзывания в ременных передачах приводных буровых насосов.
Известно устройство для измерения
;колебаний скорости вращения вала, содержащее датчик скорости, триггерный фазометр, задающий генератор, ключи, суммирующий и вычитающий счетчики (1 ).
Однако данное устройство содержит большое количество логических и триггерных элементов и характеризуется сложностью алгоритма работы, что снижает его надежность.
Известно также устройство для измерения скорости вращения вала, которое содержит датчик угла поворота с сельсином, генератор трехфазного прямоугольного напряжения, первый выход которого соединен с входом трехлучевой обмотки сельсина и первым входом преобразователя фаза — код, второй вход которого подключен к выходу сельсина, а выход - к счетному входу вычитающего счетчика, выходы которого соединены с входами регистрирующеro блока, синхронизатор, первый выход которого подключен к третьему входу преобразователя фаза - код, а второйк входу переписи информации счетчика (2 ).
Однако это устройство не позволяет измерить колебания скорости вращения вала, Целью изобретения является обеспечение возможности измерения колебаний скорости вращения вала.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены четыре логических элемента И, два логических элемента ИЛИ и блок уставок скорости, причем второй выход генератора трехфазного прямоугольного напряжения соединен с первым входом первого и третьего логических элементов И, третий выход подключен к первому вхо- ду второго и четвертого логических элементов И, вторые входы первого и четвертого элементов И соединены с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен к вторым входам второго и третьего логических элементов И, выходы первого и второго логических элементов
И соединены с входами первого логического элемента ИЛИ, выходы треть9913 его четвертого логических элементов И подключены к входам второго логического элемента ИЛИ, а выходы элементов ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим входом трехлучевой обмотки сельсина, при этом выход блока уставок скорости подклю-. чен к нходу переписи информации счетчика.
На чертеже представлена схема устройства. 10
Устройство содержит датчик угла поворота с сельсином 1, генератор 2 трехфазного прямоугольного напряжения, один из выходов которого соединен с входом трехлучевой обмотки сельсина 1, преобразователь 3 фаза — код, первый вход которого соединен с выходом генератора 2, второй вход подключен к выходной обмотке сельсина 1, а выход - к счетному входу вычитающего счетчика 4 с произвольным модулем, выходы которого подключены к регистрирующему блоку 5
Устройство также содержит синхронизатор 6, первый выход которого соединен с входом запуска преобразователя 3, а второй — с входом 7 переписи информации счетчика, причем второй выход генератора 2 подключен к первым входам логических элементов И 8„ и 8» третий выход генератора 2 со- 30 единен с первыми входами логических элементов И 8 и 8 . Вторые входы элементов 8„ и 8 соединены с третьим выходом синхронизатора б, выходы элементов 8 и 8 подключены к вхо- 35 дам логического элемента ИЛИ 9, выходы элементон 8З и 8 подключены к входам логического элемента 92 а выходы элементов 9„ и 9 подключены соответственно к первой и второй gp ветви трехлучевой обмотки сельсина 1.
Кроме того, устройство содержит источник 10 кода, выход которого под-ключен к входу 7 клапана.
Устройство работает следующим образом.
Сигналы генератора 2 трехфазного прямоугольного напряжения после прохождения через логические элементы
H 8 и HJIH 9 возбуждают в сельсине 1 прерывистое вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в однолученой обмотке сельсина 1 синусоидальный сигнал. Угол поворота ротора сельсина 1 пропорционален разности фаз в однолучевой обмотке и одной из фаз трехлучевой, возникающий фазовый сдвиг преобразуется в унитарный код преобразователем 3. Датчик угла поворота 1 включен таким образом, что при увеличении угла поворота вала 60 код фазового сдвига увеличинается, Перед началом очередного такта измерения по сигналу синхронизатора
6 открывается клапан и код (xо) блока, 10 заносится в вычитающий счет- 65
06 4
1 чик 4. Сигналом с третьего выхода синхронизатора б разрешается прохож дение сигналон генератора 2 через логические элементы 8 и 80. При этом магнитное поле сельсина 1 вра;щается в обратном направлении. По сигналу с первого выхода синхронизатора 6 включается преобразонатель 3.
На вход счетчика 4 поступает унитарный код дополнения текущего угла поворота ротора сельсина 1 (N-х1), где N - число импульсов, соответствующее полному повороту ротора сельсина 1 и модулю вычитающего счетчика 4, а х„- число импульсов, равное текущему углу поворота ротора сельсина. Сигналом логической единицы с четвертого выхода синхронизатора б разрешается прохождение сигналов генератора 2 через логические элементы 8 и 8„. При этом магнитное поле сельсина 1 вращается н прямом направлении. Сигналом с первого выхода.синхронизатора б повторно включается преобразователь 3. При этом на вход счетчика 4 поступает унитарный код текущего угла поворота ротора сельсина 1 (х ). Величина хо выбирается равной максимальной скорости вращения вала, по отношению к которой определяется колебание скорости нращения.
В результате н счетчике 4 образуется код, равный абсолютной разности между максимальной скоростью нращения вала и действительной скоростью вращения вала согласно выражения:
S — ((xo- (N - хД mod N-х ) mod N .
Выполнейие модульной операции в счетчике 4 обеспечивает получение результата в прямом коде независимо от перехода ротора сельсина 1 через нулевое состояние. Например:
1) N = 1000; хо= 400; x„= 100, х = 450; S = ((400 - (1000-100))
mod 1000 — 450) mod 1000. = 50;
2) N = 1000; хе= 400; х1= 900, х = 250; S = ((400 - (1000 — 900))
mod 1000 — 250) mod 1000 = 50.
Такое выполнение устройства позволяет измерять колебания скорости вращения с достаточно высокой точностью.
Формула изобретения
Устройство для измерения скорости вращения вала, содержащее датчик угла поворота с сельсином, генератор трехфазного прямоугольного напряжения, первый вход которого соединен с входом трехлученой обмотки сельсина и первым входом преобразователя фаза — код, второй вход которого подключен к выходу сельсина, а выход— к счетному входу вычитающего счетчика, выходы которого соединены с нхо991306
Составитель М. Хаустов
Редактор И. Николайчук Техред С.Мигунова Корректор Л. Бокшан
Заказ 122/61 Тираж 871
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 дами регистрирующего блока, синхронизатор, первый выход которого подключен к третьему входу преобразователя фаза — код, а второй — к выходу переписи информации счетчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности измерения колебаний скорости вращения вала, в него введены четыре логических элемента И, два логических элемента
ИЛИ и блок уставок скорости, причем второй выход генератора трехфазного прямоугольного напряжения соединен с первым входом первого и третьего. логических элементов И, третий выход подключен к первому входу второго и четвертого логических элементов И, вторые входы первого и четвертого логических элементов И соединены с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен к вторым входам второго и третьего логических элементов И, выходы первого и второго логических элементов И соединены с входами первого логического элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого логических элементов И подключены к входам второго логического элемента ИЛИ, а выходы логических элементов ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим входом трехлучевой обмотки сельсина, при этом выход блока уставок скорости подключен к входу переписи информации счетчика.
Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 690389, кл. G 01 Р 3/48, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР
9 751972, кл. Е 21 В 45/00, 1980 щ (прототип).