Устройство для измерения параметров на вращающихся валах

ОП ИСАизоьетиния Н ЙЕ м 673873 Союз Советскмк социалистическая Республик(22) Заявлено 11,02.77 21) 2451561 М. Кл.б. 01 1 ю 3/24С 01 4 3/10С; 01 В 7/16,6 01 К 13/08 вкн Ж с присоединением 23) Приоритет Опубликован евударстввнный квветвт СССР ав делам кзебрвтве н открытка(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ НА ВРАШАЮШИХСЯ ВАЛАХ РАМЕТРОВ 2 Изобретение относитсной технике и может быт к иэмерительиспользовано их параметров для измерения механическна вращающихся валах, тасительные деформации, темт. д. их как отноерату Известны устройства для измерения механических параметров на вращающихся валах путем размещения на валу измерительных преобразователей и электронной схемы преобразования электрических сигналов, связанных с измеряемым параметром. В этих устройствах напряжение питания для электронной схемы и преобразованный электрический сигнал соответственно подаются и снимаются через контактное токосъемное устройство 13 или бесконтактный токосъемник2. В этих устройствах через токо- съемное устройство передается амплитудно-модулированный сигнал, и поэтому в процессе измерения появляется погрешность, вызванная нестабильностью параметров токосъемного устройства, что является недостатком известных. устройств.Наиболее близким потехнической сущности к данному устройству является устройство для измерения параметров на вращающихся валах, содержащее размещенные на неподвижной части генератор, связанный через усилитель мощности с неподвижной обмоткой вращающегося трансформатора, и расположенные на 10 вращающемся валу подвижную обмоткутрансформатора, выпрямитель, стабилизатор, мостовую измерительную схему, связанную выходной диагональю через усилитель с преобразователем напряжение- частота, выход которого связан с враща юшейся обкладкой конденсатора, неподвижная обкладка которого связана с рас положенным на неподвижной части преобразователем частотя - напряжение с 20гальванометром 3.- В этом устройстве пля питания мостовой измерительной схемы используется напряжение с подвижной обмотки вра67:3873 3щающегося т рансформатора, что влечетк появлению на выходной диагонали моста сигнала помехи, обусловленного непостоянством зазора между обмоткамивращающегося трансформатора, качествомизготовления обмоток, температурнымивоздействиями и т. д,Другим недостатком этого устройства является невозможность совместногоизмерения механических параметров и 1 ачастоты (скорости) вращения вала, аследовательно, и определения мощности,передаваемой вращающимся валом.Целью изобретения является расширение функциойальных возможностей устройства и повышение точности измерения.Это достигается за счет того, что впредлагаемое устройство введены размещенные на вращающемся валу второй генератор, трансформатор, потенциальный 2 аключ и тарировочный резистор и расположенные на неподвижной части амплитудный детектор с гальванометром иаттенюатор, связывающий первый генератор с усилителем мощности, при этом вто рой генератор соединен своим входом состабилизатором, а выходом через второйтрансформатор - с входной дйагональюмостовой измерительной схемы, в которую также включен тарировочный резистор, связанный перед потенциальный ключс выходом выпрямителя, а амплитудныйдетектор с гальванометром соединеныс подвижной обкладкой конденсатора.Функциональная схема описываемого 35устройства представлена на чертеже,Устройство содержит генератор 1,аттенюатор 2, усилитель мощности 3,вращаюшийся трансформатор 4 снеподвижной обмоткой 5 и вращающейся об амоткой 6, выпрямитель 7, стабилизатор8, второй генератор 9, выходной трансформатор 10, полумост 11, 12 с чув .ствительными элементами, усилитель 13,преобразователь напряжение - частота 14, 451тарировочный резистор 15, потенциальный ключ 16, гальванометр 17, преобразователь частота .- напряжение 18,конденсатор 19, амплитудный детектор20 и второй гальванометр 21.,Напряжение, снимаемое с выхода генератора 1 через аттенюатор 2, имеющий коэффидиент передачи меньше едини-.цы, поступает на вход усилителя мошности 3, усиливается и подается на неподвижйую обмотку 5 вращавшегося"трансформатора 4. С врашающейся обмотки 6 напряжение 1 поступает на выпря- . 4мятель 7, выпрямленное напряжение стабилизируется стабилизатором 8 и подается на цепи питания генератора 9, усилителя 13 и преобразователя напряжение- частота 14, Генератор 9 вырабатывает стабильное по амплитуде и частоте напряжение питания для полумоста 11, 12 и соединен с ним через выходной трансформатор 10, при этом к диагонали питания подключен тарировочный резистор 15, соединенный с выходом потенциального ключа 16.В случае установки коэффициента" передачи аттенюатора 2 меньше единицы потенциальный ключ 16 разомкнут, т. е. напряжение на выходе выпрямителя 7 недостаточно для его срабатывания.Сигнал разбаланса с выхода полумоста 11, 12, вызванный измеряемым пара.метром, изменяет напряжение на входе преобразователя напряжение - частота 14, и на обкладке конденсатора 19 напряжение изменяет частоту в соответствии с измеряемым параметром, Изменение частоты преобразуется преобразова телем 18 в напряжение, которое регйстрируется гальванометром 17.Для калибровки устройства увеличивают коэффициент передачи аттенюатора2 до единицы,: при этом возрастает напряжение на выходе выпрямителя 7 и срабатывает потенциальный ключ 16,соединяя"тарировочный резистор 15 собщим проводом схемы. Зная значениеизмеряемого параметра, соответствующего тарировочному разбалансу, осуществляют калибровку гальванометра 17 и тем самь 1 м устраняют составляющие погрешности измерения.При вращении вала выходной сигнал амплитудного детектора 20 модулируется по амплитуде вариациями емкости конденсатора 19, происходящими вследствие технологической неточности изготовле-. ния и установки обкладок конденсатора 19. Эти "йЪИГнения емкости функционально связаны с частотой вращения и поэ тому после детектирования и подавления несущей амплитудно-модулированного сигнала гальванометр 21 регистрирует кодебание, несущее информацию о частоте вращения.Для увеличения чувствительности при измерении частоты вращения увеличивают глубину амплитудной модуляции за счет использбвания конденсатора переменной емкости. Такой конденсатор, например, выполняется в виде двух коак673873 Составитель В. Герасимоваедактор Л, Бибер Техред 3. фанта Корректор М чик 4061/37 ТираЦНИИПИ Государственнопо делам иэобретени 13035, Москва, Ж, Р ж 1089 Подписиго комитета СССРй и открытийаушская наб.,д. 4/5 к П "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 фил сиально расположенных цилиндров, на поверхности которых выполнены продольные пазы по длине цилннцров.Таким образом, в предложенном устройстве увеличивается точность измерения и осуществляется совместно измерение параметров и частоты вращения. формула изобретении Устройство для измерения параметров на вращающихся валах, содержащее размещенные на неподвижной части генератор, связанный через усилитель мощности с неподвижной обмоткой вращающе- гося трансформатора, и расположенные на вращающемся валу подвижную обмоткутрансформатора, выпрямитель, стабилизатор, мостовую измерительную схему, связанную выходной диагональю через усилитель с преобразователем напряжение - частота, выход которого связан с вращающейся обклацкой конденсатора,неподвижная обкладка которого связана с распо- ложенным на неподвижной части преобразователем частота - напряжение с гальванометром, о т л и ч а ю щ е е с я 6темчто, с целью расширения функциональных воэможностей устройства и повьндения точности измерения, в него ввецены размещенные на вращающемся валу второй генератор. трансформатор, потенциальный ключ и тарировочный резистор и расположенные на неподвижной части амплитудный детектор с гальванометром и аттенюатор, связымющий первый10 генератор с усилителем мощноСТК, приэтом второй генератор соединен своимвходом со стабилизатором, а выходомчерез второй трансформатор - с вхоцнойдиагональю мостовой измерительной схе15 мы, в которую также включен тарировочный резистор, связанный через потенциальный ключ с выходом выпрямителя, аамплитудный детектор с гальванометромсоединены с неподвижной обкладкой кон 20 денсатора,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США % 3824845,кл, 73-88.5, 1974.25 2, Патент США % 3877300,кл. 73-136, 1975.3, Патент Великобритании .