Способ определения скорости вращения вала

) 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нный универсиИзобретение относится ной технике, в частности к ской тахометрии, и использовано для измерен вращения вала.Целью изобретения явл ние функциональных возмо шение информативности.На чертеже представле ществления способа. к измеритель- стробоскопичеможет быть ия параметров яетсяжност расширеей и повывариант осуенныи сге вокруг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1631437, кл. 6 01 Р 3/40, 1989,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИВРАЩЕНИЯ ВАЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения параметров вращательного движения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей иповышение информативности, С помощьюдатчика 2 регистрации нулевого положениявала 1, отражающей риски 3, компаратора 4,делителя 5 частоты и формирователя 6 синхроимпульса осуществляется синхронизация начала последовательности световыхимпульсов, генерируемых импульсным осУстроиство содержит установозможностью перемещения по ветителем 9, и нулевого углового положения круговой шкалы 10 и вала 1. Формирователем 7 и блоком 8 управления формируется частота 11 и длительность импульсов света, соответственно равные б = 1 ьщ и 1 = =фЪакс/ вмакс, где 1 ь - скорость вращения вала; в = 1,2,3; сомакс - верхний приодел измеряемых скоростей вращения вала; Макс - угловой размер дуги получаемой стробоскопической картины. При этом засветка оптической метки 11 начинается в момент прохождения валом 1 нулевого положения шкалы 10 и продолжается в течение времени, за которое метка 11, вращаясь со скоростью со, повернется на угол у =а 1 =в акс, В результате выСОмакссвечивается видимый сектор (дуга), угловой размер )р, которой пропорционален скорости вращения в вала 1. Этот сектор распо-. ложен в сторону от нулевого деления шкалы по направлению вращения вала, 1 ил. вала 1 датчик 2 для регистрации нулевого углового положения вала 1 с отражающей риской 3, компаратор 4, делитель 5 частоты с коэффициентом деления е, формирователь 6 синхроимпульса, формирователь 7 длительности т световой вспышки, блок 8 управления импульсным осветителем, импульсный осветитель 9, круговую шкалу 10 и оптическую метку 11. Все электрические узлы соединены последовательно, В устройстве, с помощью которого осуществляется способ, датчик 2 устанавливается с возможностью перемещения по дуге вокруг вала 1.Устройство работает следующим образом В исходном состоянии, когда вал 1 не вращается, напряжение на выходе датчика 2 не изменяется, поэтому на выходах компаратора 4 и делителя 5 частоты выходные сигналы также не изменяются и могут иметь как нулевые, так и единичные значения. На выходах всех остальных узлов и блоков 6 - 9 выходные напряжения равны нулю. Для определенности предположим, что в исходном состоянии вал 1 занимает такое угловое положение, что выходное напряжение датчика 2 ниже уровня срабатывания компаратора 4 и его выходное напряжение равно нулю, делитель 5 частоты, представляющий при К = в = 2 Т-триггер, находится в обнуленном состоянии, его выходное напряжение соответствует единичному значению,20 рабочим входным сигналом для делителя 5 частоты является положительный перепад напряжения Я. Формирователь 6, представляющий собой ждущий мультивибратор, запускается также только положительным перепадом напряжения на его входе.При вращении вала 1, когда его угловое положение приближается к нулевому, отражающая риска 3 входит в рабочую зонудатчика 2, и напряжение на его выходе начинает нарастать, В момент, когда вал 1 займет нулевое угловое положение, напряжение на выходе датчика 2 достигнет уровня переключения компаратора 4. Выходное напряжение компаратора скачком. изменится от нулевого значения до единичного, а делитель 5 частоты, в данном случае Т-триггера, изменит свое состояние и на его выходе установится нулевой сигнал. При этом формирователь 6 синхроимпульса не запу 40 скается, состояние узлов и блоков 7 - 9 не изменяется и вспышка не генерируется. При дальнейшем вращении вала напряжеприводит к переключению компаратора 4 в исходное состояние, а затем, когда отражающая риска 3 снова входит в рабочую зону датчика 2, напряжение на его выходе нарастает и, как только достигнет уровня срабатывания компаратора 4, выходное напряжение последнего скачками изменяется от О до единичного значения, что приводит к переключению делителя 5 частоты. В результате выходное напряжение делителя 5 скачком изменяется от О до единичного значения, Этим положительным перепадом напряжения запускается формирователь 6 синхроимпульса, которым в свою очередь запускается формирователь 7 длительности световой вспышки, На выходе ниена выходедатчика 2 сначала г;адает, что формирователя 7 генерируется электрический импульс расчетной длительностиаманеГдмаксгде а - верхний предел измеряемых угловых скоростей;Ъакс - угловой размер дуги стробоскопической картины, соответствующий скорости жмакс.Далее этот электрический импульс безизменения длительности усиливается помощности блоком 8 и подается на импульсный осветитель 9, который генерирует световую вспышку длительностью т. Т,к. началогенерации вспышки совпадает с моментомпрохождения валом 1 нулевого углового положения, то высвечивание оптической метки 11 начинается в тот момент, когда онанаходится напротив нулевого деления шкзлы 10. Засветка метки продолжается в течение времени т, за которое метка 11,вращающаяся со скоростью в, повернетсяна уголЯююЖиакс8 результате высвечивается видимыйсектор (дуга), угловой размер р пропорционален скорости вращения в вала 1 и расположен этот сектор в сторону от нулевогоделения шкалы по направлению вращениявала. При следующем прохождении валом,нулевого углового положения узлы 2, 4 и 5срабатывают как обычно. Т.к. при этом навыходе делителя 5 частоты происходит скачок напряжения с единичного уровня до нуля, то формирователь 6 не запускается игенерации вспышки не происходит,При следующем обороте вала происходит скачок выходного напряжения делителя5 с нулевого уровня до единичного, что вызывает запуск формирователя 6 синхроимпульса и, в конечном итоге, генерациюсветовой вспышки. Таким образом, при вра.щении вала 1 генерируется одна вспышкана два оборота вала, Это позволяет увеличить протяженность шкалы до угла Ъ =Ъакс = 2 д . Действительно, при скоростивращения вала й вмакс за длительностьвспышки т вал повернется точно на оборот,при этом момент окончания генерации электрического импульса формирователем 7совпадает с моментом скачка напряженияот нулевого уровня на единичный на выходекомпаратора 4, При отсутствии делителя 5частоты это привело бы к сбою в работеформирователя 7 из-за отсутствия временича восстановление своего исходноо состояния и готовности к повторному запуску,При включении же делителя 5 момент окон1700482 Составитель Ю, ВласовРедактор Т. Куркова Техред М.Моргентал Корректор М. Демчи эказ 4464 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 а, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гага чания генерации импульса формирователем 7 отделен от момента поступления следующего синхроимпульса на вход формирователя 7 временем, за которое вал 1 делает один оборот.Формула изобретения Способ определения скорости вращения вала 1 ьзаключающийся в освещении нанесенной на торец вала метки последовательностью импульсов света регулируемой частоты и фиксации получаемой неподвижной стробоскопической картины, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения информативности, синхронизируют начало освещения метки последовательностью импульсов света с моментом прохождения валом своего нулевого углового положения, а длительность т и частоту 1 импульсов све та задают соответственно из соотношений1 = ф макс /ммакс и б = 1 ьгп, где вмакс - верхний предел измеряемых угловых скоростей, а Ъакс- угловой размер дуги получаемой стробоскопической кар тины, пт = 1,2,3., при этом скорость инаправление вращения вала определяют по длине и положению дуги стробоскопической картины.