Устройство для измерения крутящего момента

р 442383 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Ресттублик(22) Заявлено 14.06.72 (21) 179664618-10 51) М. Кл. 6 011 3/1 присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений и откоытий32) П те 3) УДК 531.781(088.8 публиковано 05,09.74. Бюллетеньата опубликования описания 15.04,75 2) Авторы изобретени В. Г, Воронов, С, В, Макаревич и М. В. ГунбинУкраинский заочный политехнический институт(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУМОМЕНТА бретение относится к силоизмерительнои е и может быть использовано для ния крутящих моментов на валах, нар р, турбоэнергоагрегатов.Известные устройства для измерения крутящего момента, содержащие два поляризационных диска, связанных с разными концами участка вращающегося вала и расположенные между источииком лучистой энергии и фотодатчиком, включенным в мостовую измерительную схему, и регистрирующий прибор, имеют температурную погрешность, связанную с изменением модуля упругости вала при изменении температуры. Цель изобретения - повышение точности измерений. Это достигается тем, что устройство снабжено компенсационным температурным узлом, включающим отражательные зеркала, радиальные селектирующие поляроиды, фотодатчитои, усилители-формирователи и нормирующий преобразователь, выход которого подключен к мостовой измерительной схеме, а вход связан с выходами усилителей-формирователей, вход каждого из которых подключен на выход соответствующего фотодатчика, установленного на выходе пары радиальных селектирующих поляроидов, расположенных последовательно на пути отраженного от зеркала потока лучистой энергии вала и закрепленных один неподвижно, а другой - на вращающемся диске.На чертеже представлена конструктивнаясхема устройства.5 Она содержит источник лучистой энергии,например квантовый оптический генератор 1типа ОКГ, лазерный - мазерный луч 2,вращающийся диск - держатель поляризационных фильтров 3, первый поляризацион 10 ный фильтр 4, предназначенный для уменьшения потока лазерного луча на 50%, ослабленный лазерный луч 5, второй поляризационный фильт 1 р 6 видимого спектра, предназначенный для непропускания ослабленного ла 15 зерного луча. Ограничивающая диафрагма7 предназначена для изменения диаметравходного отверстия в фотодатчике,Оптический клин 8 служит для ослаблениялазерного луча, действующего на фотодатчик.20 Кроме того, устройство имеет фотодатчик 9типа фотодиода ФД-З, предназначенный для,преобразования лучистой энергии в электрическую, электронную мостовую схему 10,цифровой индикатор 11 крутящего момента25 для визуальной и автоматической регистрации крутящего момента, зеркала 12 для отражения лучистой энерпии от вала, радиальные селектирующие поляроиды 13 и 14, служащие для выделения определенной длиныЗО волны при заданной температуре нагрева участка вала. Фотодатчикц 15 служат для преобразования лучистой энергии в электрцче. скую. Усилители-формирователи 16 предназначены для усиления сигналов ц формирования импульсов определенной длитель- д ности, Нормирующий преобразователь 17 служит для согласованця усилителей-формирователей с электронной мостовой схемой. Устройство включает также опоры (подш,шники) 18 и измеряемый обьект (вал турбц ны) 19.Устройство работает следующим образом.Излучаемая световая энергия квантовым оптическим генератором 1, концентрированным параллельным лучом 2, уже поля,опзо ванным в одной из плоскостей вектора поляризации, попадает на полярпзаццонный фильтр 4, укрепленный на держателе фильтра 3. Вектор цолярцзаццонного фильтра по отношению к вектору полярцзацпонного луча 20 2 повернут на 90 и поэтому луч 5, пройдя фильтр 4, ослабевает на 50/О и попадает на торой полярцзационныц фильтр, где ьектор поляризации погернут ца 45 по отношению к вектору поляризации фильтра 4. На выхо де фильтра 6 интенсивность лазерного луча равна О. При появлении крутящего момента в испытываемом объекте 19 пояьляется угол рассогласования; между фильтрами 4 ц 6, ц на выходе фцл(тра 6 появляется лазерный 30 луч, который. проходит через ограничивающую диафрагму 7, оптический клин 8 п по. падает на фотодатчцк 9. Преобразованный фотодатчиком в электрический с гнал луч разбалансирует мостовую схему 10. Сигнал 35 разбаланса является входным напряжением цифрового индикатора крутящего момента 11.Излучаемая лучистая энергия от нагретых участков вала попадает на отража тельные зеркала 12 и, отразившись от нцх, направляется на ц;отодатчикп 15. На пути лучистой энергии стоят селектпрующпе радиальные поляроиды 13 и 14, векторы .оляризации которых повернуты друг относи тельно друга в зависимости от длины волны лучистой энергии (от компенсирующей заданной температуры нагретого вала). Лучистая энергия числа радиальных поляроцдов попадает на соответствующий чувствительный элемент-фотодатчик 15, Одновременно с вращением вала;:происходит и модуляция лучистой энергии, так как поляропды 13 по окружности в дисках 3 имеют наибольшую рабочую поверхность (сектор) для прохожденця лу шотой энергии. В фотодатчцке лучистая энергия преобразуется в электрический сигнал ц поступает в усилители-Аормцрователп 16, где формируются импульсы необходимой длптельност;:., и через цормирующцй преобразогатель 17 поступают в л остовую схему 10, внося температурную поправку в измерение крутящего момента.Предмет изобретенияУстройство для измерения крутящего мо. мента, содержащее два полярцзационцых диска, связанных с разными концами участка вращающегося вала и расположенных между источником лучистой энергии и фо тодатчпком, включенным в мостовую изме рптельпую схему, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повыше. ция точности измерений, оно снабжено компенсационным температурным узлом, включающим отражательные зеркала, радиальные сел ектирующие пол яроиды, фотодатчики, усилители-формирователя и нормирующий преооразователь, выход которого подключен к мостовой цзмерцтельной схеме, а вход связан с выходами усилителей-формирователей, вход каждого цз которых подключен на выход соответствующего фотодатчцка, установленного па выходе пары радиальных селектирующих поляроцдов, расположенных последовательно на пути отраженного от зеркала потока лучистой энергии вала и закрепленных один неподвижно, а другой - на вращающемся диске,Редактор О. Филиппова Корректор А. Степанова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 889/13 Изд.464 Тираж 760 Подписное 11,11 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и озкрытиц Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5