Устройство для измерения частоты вращения вала

.(56) Авторское свидетельство СССР У 951140, кл. С 01 Р 3/481, 1980.2. Авторское свидетельство СССР В 684446, кл. С 01 Р 3/48, 1976, (54)(57) 1,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащее емкостный датчик, включенный в контур автогенераторного преобразователя, частотный детектор, регистратор и источник питания, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности и выявлениязнака радиальных биений вала, емкостный датчик выполнен асимметричным и в устройство дополнительновведены два частотных дискриминатораи второй регистратор, причем входычастотных дискриминаторов подключены к выходам автогенераторного преобразователя, а их выходы - к вховторого регистратора.122. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введен управляемый элемент перест,ройки контура, а второй регистратор выполнен н виде двух триггеров, двухнходового элемента И, потенциометра, двух резисторов и двух диодов, причем Е-вход первого триггера подключен к выходу первого частотного дискриминатора, Я-вход второго триггера - к выходу второго частотного дискриминатора, прямые выходы первого и второго триггеров соответственно подключены через после 13416довательно соединенные первый ре" эистор и первь 1 й диод и через второй резистор и второй диод к движку потенциометра, который подключен к элементу перестройки контура, параллельно соединенному с емкостным датчиком, инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены через двухвходовый элемент И к объединенному Я-входу первого триггера и К-входу второго триггера, а выводы потенциометра подключены к источнику питания.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления гидроэлектростанций.Известно устройство для измерения частоты вращения вала, содержащее датчик, антогенераторный преобразователь, частотный детектор и регистратор 111.Недостатками, данного устройства являются невозможность выявления радиальных биений и низкая надежность.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройство,содержащее симметричный емкостныйдатчик, антогенераторный преобразователь, частотный детектор, настроенный на пороговое значение, и регистратор 2 .Недостатками известного устройства являются низкая надежность измерения числа оборотоь, обусловленнаядрейфом автогенераторнаго преобраэователя, и невозможность выявлениярадиальных биений,Целью изобретения является повышение надежности и выявление радиальных биений валаПоставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измерениячастоты вращения вала, содержащемемкостный датчик, антогенераторныйпреобразователь, частотный детектор,резисторы и источник питания, емкостный датчик выполнен асимметричным и в усиройстве дополнительновведены два триггера, два частотныхдискриминатора, днухвходовый элемент И, потенциометр и два диода,причем вход 2 первого триггера черезпервый частотный дискриминатор ивход 3 второго триггера через второй частотный дискриминатор подключены к выходу автогенераторного преобразователя, прямые выходы первогои второго триггера соответственноподключены через последовательносоединенные первый резистор и первый диод и через второй резистори второй диод к движку потенциометра, который в свою очередь подключен к элемеьту перестройки контура,параллельно соединенному с емкостным датчиком, инверсный выход первого триггера и прямой выход второготриггера подключены через двухвходовый элемент И к объединенному Я-входу первого триггера и Е-входу второго триггера, выводы потенциометраподключены к источнику питания.На фиг.1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг,2 - временные диаграммы функционирования устройства; на фиг.З - вариант устройства с элементом памяти, выполненным на триггере с обратным динамическим входом.Асимметричный трехэлектроный емкостный датчик 1, расположенныйнеподвижно, образует с индуктивностью 2 и варикапом 3(элементом перестройки контура) резонансный контур автогенераторного преобразователя 4. На выходе автогенератора 4 подключены измеритель частоты с частотным детектором 5 и частотные дискриминаторы минимальной частоты 6 и максимальной частоты 7 выходного сигнала автогенератора 4. Выходы дискриминаторов 6 и 7 подключены к светодиодам 8 и 9 регистратора. Одновременно выходы дискриминаторов 6 и 7 подключены к установочным Я-входу второго триггера 10 и К-входу первого триггера 11. Вторые выводы светодиодов 8 и 9 подключены через резисторы 12 и 13 к источнику питания, Прямой выход триггера 11 и инверсный выход триггера 10 соединены через двухвходовый элемент И 14 с объединенными К-входом триггера 10 и 8-входом триггера 11. Инверсный выход триггера 11 через резистор 15 и прямой выход триггера 11 через резистор 16 подключены соответственно через светодиоды 17 и 18 к источнику питания Ц,.Одновременно прямые выходы триг-. геров 10 и 1 через последовательно включенные резисторы 19, диод 20, резистор 21 и диод 22 подключены к движку потенциометра 23, выводы которого подключены к источнику питания О, Вывод движка потенциометра 233 через резистор 24 подключен к варикапу 3.В случае использования в качестве элемента памяти 111,10 триггера с обратным динамическим входом(фиг.З) его вход соединяется с выходом частотного дискриминатора 7 (6) а 3 вход заземлен. Установочный Я-вход через резистор 25 заземлен и через резистор 26 подключен к блоку 27 задержки. Инверсный выход триггера 11 и его динамический вход через двухвходовый элемент И подключены через светодиод 8 и резистор 6 к источнику питания П.Устройство работает следующимобразом.Асимметричный трехэлектродный емкостный датчик 1 с индуктивностью 2 и варикапом 3 образуют резонансный контур автогенераторного преобразователя 4, выход которого контролируется частотомером 5. Частотныедискриминаторы 6 и 7 выделяют совпадение частоты выходного сигналаавтогенераторного преобразователязаданными значениями. В исходномсостоянии триггеры 10 (1) находятся в нулевом состоянии.При достижении экстремального О значения частотно-модулированногосигнала автогенераторного преобразователя некоторои максимальной заданной частоты Г дискриминации срабатывает частотный дискриминатор 7, 5 триггер 1 изменяет свое состояние,включается светодиод 18, свидетель-ствующий об отклонении частоты относительно заданной. Кроме этого,потенциометр 23 шунтируется через 20 диод 20 резистором 19, что приводитк снижению напряжения на варикапе3 и перестройке частоты автогенераторного преобразователя 4.При достижении экстремального зна чения частотно-модулированного сигнала автогенераторного преобразователя некоторой минимальной заданнойчастоты Г срабатывает частотныйдискриминатор 6, триггер 10 изменяет 30 свое состояние, включается светодиод 17, а резистор 20 расшунтируетпотенциометр 23, что вызывает перестройку автогенераторного преобразователя встречно вызвавшему дестабилизирующему воздействию (фиг.2 ).Потенциометром 23 устанавливают прирегулировки среднюю частоту по отношению к уравнениям дискриминации.Элемент И 4 обеспечивает установку 41 триггеров О и 1 в исходное состояние.Особенностью построения схемы,использующей триггер с обратнымдинамическим входом ( фиг.З), являет ся применение блока 27 задержки,устанавливающего триггер в исходноесостояние после включения источникапитания П. Кроме этого, данная схема позволяет снять установочный сигнал непосредственно с выхода элемента И 28.Предложенное устройство позволяетповысить надежность выработки установочных сигналов и, кроме этого,выявить радиальные колебания роторагидроагрегата.12134 6 О И И Ы 17 ИО Составитель Ю.Мручкоор Т 1 угрьвдева Текред 11, Пародай корректор В,Бутя е аж ог аушская н"Патент", г. Ужгород, ул.Проект иал аказ 778/55 ВНИИПИ по де 113035, Тисударствен м изобрете осква, Ж8 Подпи омитета СССР открытий