Датчик скорости вращения вала

(2 (2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 1) 3449637/18-102) 10.0682(56) 1. Авторское свидетельство СССР .В 291147, кл. 0 01 Р 3/48, 1969.2. Утяьыаев Р.И. Техника измерения скоростей вращения. М,-Л., Гос.энергоиэдат, 1961, с. 7 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащий закрепленный на валу модулирующий диск с ферромаг 1068816 А итными зубцами, рассредоточенными о его периметру, и установленный у модулирующего диска магнитоиндукционный преобразователь скорости вращения, включающий обмотку и постоянный магнит,.установленный по радиусу к диск, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью рас- ширения информационных возможностей, ферромагнитные зубцы модулирующего диска рассредоточены в различных плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала,.Изобретение относится к приборостроению и автоматике для измерения скорости вращения валов н их смещений или деформаций вращающихся элементов.В настоящее время для измере ния к скорости вращения валов широкое распространение получили магнитоиндукционные импульсные датчики, содержащие постоянный магнит с выходной обмоткой, частота генери руемых импульсов с которой или временной интервал между импульсами пропорциональны скорости вращения Г 13.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик, содержащий зубчатый ферромагнитный диск, закрепленный на вращающемся валу, и постоянный цилиндрический магнит с выходной 20 обмоткой, установленные по радиусу к диску. При прохождении ферромагнитного зубца относительно торца магнита в выходной обмотке возникает импульсный сигнал (2).Известные устройства не обеспечивают измерения осевых смещений вала или деформаций диска с индукторами.Целью изобретения является расширение информационных воэможностей датчика.гПоставленная цель достигается тем, что в датчике скорости вращения вала, содержащем закрепленный на валу модулирующий диск с 35 ферромагнитными зубцами, рассредоточенными по его периметру, и установленный у модулирующего диска магнитоиндукционный преобразователь скорости вращения, включающий 40 обмотку и постоянный магнит, установленный по радиусу к диску, ферромагнитные зубцы модулирующего диска рассредоточены в различных плоскостях, перпендикулярных оси вращения 45 вала.На фиг. 1 показан один из возможных вариантов датчика; на фиг. 2 - амплитудная характеристика датчика; на фигЗ - развертка торца диска с зубцами и взаимное положение торца диска и цилиндрического магнита при недеформированном (штрихпунктир) и деформированном (пунктир) состояниях диска, на фиг. 4 и 5 - последовательности импульсов с выходной обмотки для случая недеформированного и деформированного диска соответственно,Датчик содержит постоянный цилиндрический магнит 1 (фиг. 1) с выход ной обмоткой 2 и закрепленный на валу 3 диск 4 с зубцами 5-10 из ферромагнитного материала. Часть зубцов смещены друг относительно друга и относительно оси магнита 1. Для расшифровки показаний датчика предварительно определяется его амплитудная характеристика (фиг. 2) в виде зависимости амплитуды импульса с выходной обмотки от величины заданного бокового смешения эуб - ца диска,Датчик работает следующим образом.При вращении вала 3 с выходной обмотки 2 датчика снимается последовательность импульсов, причем скорость вращения вала определяется обычным образом по частоте генерируемых импульсов или измерением временного интервала между последовательными импульсами, При отсутствии осевого смещения вала 3 (или деформации диска 4) из шести приходящих на один оборот вала импульсов (Фиг. 4) два последовательных импульса от зубцов 5 и 6 имеют одинаковые амплитуды, а импульс от зубца 10 имеет максимальную амплитуду А. Величины амплитуд остальных импульсов в соответствии с амплитудной характеристикой (фиг. 2) датчика определяются известным боковым смещением.При наличии осевого смещения вала 3 изменяется взаимное положение торца магнита и диска (фиг. 1 и З,пунктир ), что приводит к характерному изменению лишь амплитуд в последовательности из шести импульсов, т.е. измерение скорости может приводиться когда деформации отсутствуют. Для определения величин осевого смещения вала 3 (или деформации диска 4 ) используется амплитудная особенность последовательных импульсов фиг. 5), в которой два следующие друг за другом импульса от зубцов 5 и 6 имеют равные амплитуды, что позволяет провести идентификацию, т.е. поставить в соответствии каждому импульсу в последовательности известный зубец 5-10. Так наибольшая амплитуда соответствует в данном случае импульсу от зубца 7, первому из последовательно несмещенными друг относительно друга зубцами 5 и 6. Величина бокового смещения вала при известной геометрии и амплитудной характеристике определяется очевидным образом и равна для данного случая взаимному боковому смещению зубцов 7 и 10.По сравнению с известными предлагаемый датчик имеет большие функциональные возможности, когда наряду с измерением скорости вращения вала измеряется и его осевое смещение или деформация закрепленного на валу тела. При этом сохранены бесконтактный способ измерения и простота конструкции.1068816 сИзмайловелевич Коррект оставител ехред Ж,К Дзятко Ре Р. Циц 5/39 Тираж 827ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений3035, Москва; Ж, Рауш Заказ 11 ПодписноеСССР комити. отксная тий б.,5 ПП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,ил