Устройство для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей машин

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ( ) 1)5 О 01 Р 3/36 ЕТЕНИ ИЗ ОПИСАН 21) 4843 22) 27,06 46) 23,12 71) Киевс 0 илин- паломеет я йо.Бюл,Мй технолоышленноалев и М,Пое свидеткл,6 01 Р ический щевои про,Гончарельство ССС3/36; 1988. стью, енней ираючения к что чении нном трен- иров- сред ИОННО- РАЩАЮьных преобкатке и ь изобре-, евой свевалом 2; на светоижном ос" .Световод ассто- полию а сится к мааиностроепользавано в йзмерителях на стендах при редукторов; а также в ностических коМплекИзобретение отию, и может бытьельных преабразабкатке и испйтайизмерительных и д ными центкая ась свеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛ ГО КОНТРОЛЯ ПАР ЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ М (57) Использование: образователях на ст испытаниях оедуктор тения: устройство сод товод 1, жестко св светойзлучатель 3, за воде, светоприемник навании центрирующ Я ДИСТАНЦАМЕТРОВ 8АШИНизмерителендах приов, Сущностержит кольцязанный скрепленныйи на неподвие кольца 5,сах,Известно устройство, состоящее из из-. мерительного преобразователя с частотным или двоично-кодированнцмг выходом, устройства питания, кольцевого световода, за-. крепленного на валу вращающейся детали, .при этом наружная поверхность световбда концейтрична ооивала, а внутренняя поверхность очерчена в виде витйа архимедовой спйрали, канцй которой соединены плоскостью, перпендикулярно к которой закреплен светалзлуатель. Боковая поверхность 1 выполнен в виде кольца, наружная ц дрическая поверхность которого рас жена симметрично оси вала и и Оптическую метку 6. Внутрення верхность световода выполнена витка архимедовой спирали с выпукло направленной к валу. Кривизна внутр поверхности, выполняющей роль соб щей линзы, изменяется по мере увели радиуса кривизны витка спирали, т Фокусное расстояниев радиальном се всегда равна толщине световода в д сечении, Это обеспечивает йолнод вн нее отражейие, стабилизацию и фокус ку светового потока на линии-раздел "световад-ваэдух" па середине нар поверхности, что снижает потери на р янйе, Оптическая метка 6 пазволяе учить допалйитель.ную информац частоте вращения абьекта. 1 ил,световода перекрыта непрозрачрирующимикальцамй, а оптйчестоприемника перпендикулярна оси вращения детали,Недостатком известного устройства является та, чта в нем" световой поток, отражаясь от внутренней поверхности, рассеивается по всей наружной пбверхности кольцевого световода, Поэтому та часть световога потока, что преломляется во внешнюю среду дает ослабленный сигнал, который при малых значениях измеряемого параметра не всегда регистрируется свето- приемником, именующим пределы чувствительности. Это дает неполную инфармацию о характере изменения контролируемого параметра, снижает ее качество. аграничи 1783445вает область применения устройства. Крометого, при исследовании динамических характеристик машин очень важно иметь информацию об изменении того или иногопараметра во взаимосвязи с изменениемкинематических характеристик. При использовании известного устройства иэмерител ьный комплекс необходимодополнительно снабжать тахометром, а затем при обработке данных сопоставлять результаты,Это дает эначительну 1 о погрешность ималоэффективно, особенно для быстропротекающих динамических процессов (пуск,ударные нагрузки, и др,).Цель изобретения - повышение качества передачи информации,Поставленная цель достигается тем, чтов известном устройстве для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей машин, поверхность световода,очерченная спиралью Архимеда в радиальном .сечении вь 1 полнена криволинейной ввиде линзы с фокусным расстоянием, равным толщине световодаи выпуклостью, направленной к оси вращения вала, наружнаяповерхность световода снабжена меткой синой, по сравнению с материалом световода, оптической плотностью,На чертеже изображена конструкцияустройства,Устройстьо содержит измерительныйпреобразователь с частотным или двоичнокодированным выходом, блок питания, которые на чертеже не показаны, кольцевой. световод 1, жестко связанный с валом 2,светоиэлучатель 3, закрепленный на световоде, светоприемник 4 на неподвижном основании, ценгрирующие кольца 5, Световод1 выполнен в виде кольца, наружная цилиндрическая поверхность которого расположена симметрично оси вала и имеетспециальную метку 6 из материала иной,чем световод оптической плотности, внутренняя поверхность световода выполнена ввиде витка архимедовой спирали. которая врадиальном сечении криволинейна с выпуклостью, направленной к валу, причем кривизна внугренней поверхности,выполняющей роль собирающей линзы, изменяется по ь ере увеличения радиуса кривизны витка архимедовой спирали, так, чтофокусное расстояние в радиальном сечениивсегда равно толщине световода в данномсечении, Внутренняя поверхность имеет покрытие из пленки 7 с коэффициентом отражения близким к единице.Устройство работает следующим образом. Светоизлучатель 3, преимущественнонаиболее эффективного иноракрасного из 55 линзы с фокусным расстоянием, равнымтолщине световода, и выпуклостью, направленной к оси вращения вала, а наружная поверхность световода снабженя меткой с иной, по сравнению с материалом сее;овода, опивской плотностью. лучения, подключенный к блоку питания счастотным или двоично-кодированным выходом и установленный перпендикулярноплоскости, соединяющей концы витка архи 5 медовой спирали, излучает в световод 1 световой поток, который многократноотражаясь от внутренней и наружной поверхностей, частично преломляется вовнешнюю среду, где регистриоуется свето 10 приемником 4. В светоприемнике 4 световой поток преобразуется в электрическийсигнал, передается на усилитель и далее нарегистрирующие приборы.Выполнение внутренней поверхности15 световода 1 криволинейной (сечение А - А) спеременным радиусом кривизны и покрытие ее пленкой позволит обеспечить полноевнутреннее отражение, стабилизацию ифокусировку светового потока на линии20 раздела сред "световод-воздух" по середине наружной поверхности, что существеннОснижает потери от рассеяния, улучшает качество передаваемой информации и позволяетэффективно выполнять настройку устройства,25 Установка на наружной поверхности световодаспециальной метки из материала, имеющегоиную, чем световод, оптическую плотность, позволяет получить дополнительную информацию об изменении частоты вращения вала, что30 необходимо при изучении динамических процессов переходных режимов,Формула изобретенияУстройство для дистанционного контроля параметров вращающихся деталей ма 35 шин, содержащее светоиэлучатель,располагаемый на вращающейся детали, инеподвижный светоприемник, оптическисогласованные через световод, выполненный в виде кольца, наружная цилиндриче 40 ская поверхность которого расположенасимметрично относительно оси вращениявала, а внутренняя поверхность очерченавитком архимедовой спирали, концы которой соединены плоскостью, перпендику 45 лярно к которой закреплен светоизлучательпричем боковая поверхность световода перекрыта непрозрачными центрирующимикольцами, а оптическая ось светоприемникаперпендикулярна к оси вращения вала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества передачи информации, внутренняя поверхность светсвода, очерченная витком архимедовой спирали. в радиальном сечении выполнена криволинейной в виде1783445 оставитель Е,Никитинехред М,Моргентал Корректор Т.Пали едакт оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 4513 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5