Устройство для измерения динамических параметров элементов вращающихся объектов

ов, электр ых двигате ческихей. Устит усилтока азот а роиство дляители 1, 13,м ния с од стоянно енераттрирук 5 т зорезистор 3 питающий ток ного типа,первичную оратной связ9 трансформ СССР ,03,82. ДИНАМИ- РАЩАЮную и компсоответст14, ре зис нос вли ет т н ости актив омпенсирую ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНй д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ В1 ПИХСЯ ОБЪЕ 1(ТОВ(57) Изобретение может быть исползовано для измерения динамическихраметров (давления, деФормаций) элментов вращающихся объектов - рото ор 2, тенрегис ющий блок 4,.осъемни рансформатор подвижные обмотки б, 10, бмотку 7, обмотку 8 оби, передающий токосъемник аторного типа, неподвижнсирующую обмотки 11 и 12 нно, вращающ 1 йся объект р 16. Изобретение повыщаизмерения за счет исклюия температурной зависиного сопротивления цепи щей обмотки. 1 ил.Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения динамических параметров (давления, деФормаций) элементов вращающихсяобъектов - роторов электрических машин, газотурбинных двигателей и т.п.Цель изобретения состоит в повышении точности измерения за счет исключения влияния температурной зависимости активного сопротивленияцепи компенсирующей обмотки.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства,устройство для измерения динамических параметров элементов вращающихся объектов содержит первый усилитель 1 постоянного тока, генератор 2 (прямоугольного напряжения),тензорезистор 3, регистрирующий блок4, питающий токосъемник 5 трансфор -маторноГо типа, содержащий первуюподвижную обмотку 6, а также первичную обмотку 7 и обмотку 8 обратнойсвязи, начала которых соединены между собой, конец первичной обмотки 7соединен с общим проводом, а конецобмотки 8 обратной связи - с входомпервого усилителя 1 постоянного тока,к выходу которого подключен генератор 2 прямоугольного напряжения, выфход последнего соединен с объединенными выводами первичной обмотки 7и обмотки 8 обратной связи, передающий токосъемник 9 трансформаторноготипа содержащий вторую подвижную обмотку 10, а также неподвижную обмотку 11 и компенсирующую обмотку 12,второй усилитель 13 постоянного тока,причем конец неподвижной обмотки 11и начало компенсирующей обмотки 12соединены с общим проводом, а началонеподвижной обмотки 11 подключено квходу второго усилителя 13 постоянного тока, выход которого соединен сконцом компенсирующей обмотки 12,первая подвижная обмотка 6 и втораяподвижная обмотка 10 соединены последовательно с тензорезистором 3,расположенным на вращанщемся объекте14, и образуют замкнутый контур, третий усилитель 15 постоянного тока ирезистор 16, один конец которого соединен с началом компенсирующей обмотки 12 и инвертирующим входом тре -тьего усилителя 15 постоянного тока,другои - с выходом этого усилителяи регистрирующим блоком .4, при этом неицвертирующий вход третьего усилителя 15 постоянного тока соединен собщим проводом.Устройство работает следующим об)разом,Генератор 2 прямоугольного напряжения, нагруженный на первичную обмотку 7, вызывает в ней ток. Обмотки10 7 и 8 намотаны бифилярно, имеют разные числа витков, Б связи с этим напряжение обратной связи, подаваемоена вход первого усилителя 1 постоянного тока, всегда равно падению нап 15 ряжения на распределенном активномсопротивлении первичной обмотки 7,Первый усилитель 1 постоянного токаимеет единичный коэффициент усиления по напряжению. Напряжение ца его20 выходе равно входному, а в контуре,образованном генератором 2 прямоугольного нпряжения, первичной обмоткой 7и выходом первого усилителя 1 постоянного тока, происходит взаимная ком 25 пецсация двух напряжений - падениянапряжения на распределенном активном сопротивлении первичной обмотки 7и напряжения на выходе первого усилителя 1 постоянного тока,30 При достаточно малом внутреннемсопротивлении генератора 2 прямо -угольного напряжения ток первичнойобмоткй 7 линеен в пределах каждогополупериода, а напряжение, индуктируемое в первой подвижной обмотке 6,позторяет цо форме цапряжение гене -раторапрямоугольного напряжения.,П:цлтельцость период следования прямоугольного напряжения выбирается за,1 ведомо больше длительности периоданизшей граничцой частоты контролируемого частотного диапазона динамического параметра. Ток, возникающий в контуре, образованном первой и второй подввкцыми обмотками 6 и 10 и тензорезистором 3, индуктирует напряжение в непоцвижной обмотке 11, которое поступает на вход второго (цеинвертирующего) усичителя ч13 постояцного тока, имеющего коэффициент усиления, значительно больший единицы. Напряжение, возникающее на выходе второго усилителя 13 постоянного тока, вызывает ток в компенсирующей обмотке 12, При указанной разметке концов обмоток 11 и 12 лагнитцый поток, созлаваемьпй током в обмотке 11, цаправлец встречно магнитному3 1328673 4 потоку, создаваемому током в компенсирующей обмотке 12, и магнитному потоку, создаваемому током во второй подвижной обмотке 10. При достаточно большом коэффициенте усиления по напряжению второго усилителя 13 посто - янного тока происходит практически полная взаимная компенсация этих потоков, Таким образом, ток обмотки 12 точно соответствует току обмотки 10.Воздействие контролируемого динамического параметра на тензорезистор 3 вызывает модуляцию протекающего по нему тока, а спедовательно, тока компенсирующей обмотки 12, который подлежит регистрации.Поскольку конец компенсирующей обмотки 12 подключен к выходу второго усилителя 13 постоянного тока, выходной ток которого определяется соотношением числа витков второй подвижной обмотки 10 и компенсирующей обмотки 12, ток, протекающий в компенсирую - щей обмотке 12, не зависит от температурного изменения активного сопротивления в ее цепи. В точке соединения начала компенсирующей обмотки 12. и одного конца дополнительного резистора 16 с инвертирующим входом третьего усилителя 15 постоянного тока при достаточно большом коэффициенте усиления потенциал инвертирующего входа близок к нулю (виртуальный ноль), следовательно, входной ток полностью протекает через резистор 16 создавая в нем регистрируемое падение напряжения П = 1 К, которое не зависит от изменения активного сопротивления цепи компенсирующей обмотки. Устройство для измерения динами -ческих параметров элементов вращающихся объектов, содержащее первый и 10 второй усилители постоянного тока,генератор, тензорезистор, регистрирующий блок, питающий токосъемниктрансформаторного типа, содержащийпервую подвижную обмотку, а также 15 первичную обмотку и обмотку обратнойсвязи, первые выводы которых соединены между собой, конец первичнойобмотки соединен с общей шиной, а конец обмотки обратной связи соединен 20 с входом первого усилителя постоянного тока, к выходу которого подключенгенератор, выход которого соединен собъединенными выводами первичной обмотки и обмотки обратной связи, пе редающий токосъемник трансформаторного типа, содержщий неподвижнуюи компенсирующую обмотки, а такжевторую подвижную обмотку, первый вывод которой соединен с первым выво дом тензорезистора, второй вывод которого соединен с первым выводомпервой подвижной обмотки, второй вывод которой соединен с вторым выводом второй подвижной обмотки, о т 35 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, внего дополнительно введены третийусилитель постоянного тока и резистор, первый выход которого соединен 40 с входом регистрирующего блока и выходом третьего усилителя постоянноготока, инвертирующий вход которогосоединен с вторым выводом резистораи началом компенсирующей обмотки, ко нец которой соединен с выходом второго усилителя постоянного тока,вход которого соединен с началом неподвижной обмотки, конец которой сое, динен с общей шиной и неинвертирую щим входом третьего усилителя постоянного тока. ВНИИПИ Заказ 3475/44 Тираж 693 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. проектная, 4 Таким образом, введение третьего усилителя постоянного тока и резистора позволяет повысить точность за счет исключения влияния температурной зависимости активного сопротивления цепи компенсирующей обмотки.Кроме того, устройство не требует калибровки. Это объясняется тем, что при тензометрировании изделий длина соединительных кабелей может меняться в широких пределах. Формула изобретения