Устройство для измерения дисбаланса

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИК 1/22(5 ССРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОР У А 8967/25-2804.8710.88. Бю.бьппевский иим.В.В,Куйб.1.05: 531.38 21) 42 (22) 13 С 46) 30 (71) Куи институ (72) Ф. 53) 62 У 40олитехнич ппева В.В.Труб 2 (,088.8 еск ков 6) Автор896438,Авторск1213368 СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ кое свидетельство СССкл. С 01 Н 1/22. е свидетельство СССР кл. 6 О 1 М 1(22, 1982(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯБАЛАНСА 57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей за счет расширения диапазона частот. Сигнал с параметрическогодатчика 1 дисбаланса, соединенногос генератором 10 перестраиваемойчастоты, обрабатывается в схемах 2,и 3 выделения сигналов ортогональныхпроекций. Частота генератора 10 перестраиваемой частоты изменяется посигналу с блока 9 управления, частота генератора 12 опорных напряженийсинхронизируется с помощью датчика11 опорного сигнала. 1 ил.Изобретение относится к балансировочной темнике и может быть использовано как измерительное устройство для балансировочных станков,а также для балансировки роторов в5сборе в различных областях машиностроения и приборостроения.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройст Ова за счет расширения частотногодиапазона измерения дисбаланса,На Фиг.1 изображена блок-схемаустройства; на фиг.2 - схема включения параметрического датчика дисба 15ланса.Измерительное устройство содержитпараметрический датчик 1 дисбаланса,соединенные с его выходом две схемы2 и 3 выделения сигналов ортогональных проекций, выполненные каждая ввиде последовательно соединенных умножителя 4 (5) сигналов и Фильтра 6, соединен с вторым входом генератора10 перестраиваемой частоты и выходом датчика 11 опорного сигнала, а вы ходы - с вторыми выходами соответст вующих умножителей 4 и 5 сигналов,1 блок 13 индикации амплитуды и блок14 индикации фазы, входы последнихсоединены между собой, с выходамифильтров 6 и 7 нижних частот и соот 40ветствующими входами дискриминатора8 нулевых биений,В качестве параметрического дат: чика 1 дисбаланса могут быть использованы. известные датчики Резистив 45ного, емкостного, трансформаторного,и других типов,Практическое подключение параметрического датчика дисбаланса показано на фиг.2. Первый вывод индуктивного датчика 1 дисбаланса подключен50к выходу операционного усилителя 15и неинвертирующему входу Операционного усилителя 16, второй вывод -к инвертирующим, входам операционныхусилителей 15 и 16 и через опорный 55резистор 17 к общей нине, Неинвер,тируюший вход операционного усилите,ля 15 подключен к выходу Генератора 10 перестраиваемой частоты, а выход операционного усилителя 16 - к первым входам умножителей 4 и 5 напряже.ния, Схемы умножителей 4 и 5 напряжений и блоков 13 и 14 индикации амплитуды и Фазы могут быть выполнены на операционных усилителях и аналоговых умножителях,Устройство работает следующим образом.Начальную частоту генератора 10 перестраиваемой частоты устанавливают равной Фиксированной частоте Я генераторе 12 опорных напряжений.При этом частота Ы, выбирается значительно (в 5-10 раз) Выше максимальной Фурье-компоненты сигнала дисбаланса. Датчик 11 опорного сигнала осуществляет синхронизацию генератора 10 перестраиваемой частоты и генератора 12 опорных напряжений.При этом напряжение на выходах фильтров 6 и 7 нижних частот равно нулю.Блок 9 управления вырабатывает сигнал, под воздействием которого изменяется частота генератора 10 перестраиваемой частоты. На выходе генератора 10 формируется сигналП = Нсозыв,где Я - текущая частота сигнала наВыходе генератора 10 перестраиваемой частоты.Сигнал с выхода генератора 10 перестраиваемой частоты подается на вход параметрического датчика 1 дисбаланса, выходное напряжение которого имеет вид:пЛ-; вп(1 Р+Ж) Цмакс созя 1, (2) 1:1где Л - амплитуда -й гармоникисигналя датчика дисбаланса;0 - частота -й гармоники сигнала датчика дисбаланса;Ч"; - Фазовый сдвиг 1.-й гармони-.ки сигнала датчика дисбаланса относительно импульса, вырабатываемого датчиком 11 опорного сигнала,На выходе умножителей 4 и 5 напряжения формируются сигналы0 щАв 1 п(й +( )Б,совЖсови С;1 а (Э) 11 у,"А, вз.п(а,с+се ) О. сожпв 1 псд,е.г.В момент времени, когда разность частот И, -и становится равной частоте й.,первой гармоники сигнала датчика дисбаланса, на выходе фильтров 6 и 7 нижних частот возникают постоянные составляющие напряжений 1О, = КА соз(; 1.1= К А, з 3.пс где А, - амплитуда первой гармоникисигнала датчика дисбаланса;К - коэффициент пропорциональ 15ности,и на выходе дискриминатора 8 нулевых биений вырабатывается сигнал,под воздействием которого блок 9управления прекращает перестройкучастоты генератора 10 перестраиваемой частоты. Сигналы (4) подаются на входы блока 13 индикации амплитуды и блока 14 индикации фазы, при этом на выходе блока 13 индикации амплитуды формируется напряжение, пропорциональное значению дисбаланса а на выходе блока 14 зы - напряжение, про углу дисбалансаБ4 ц 1 ации орциональное 35 откуда 1.1(б4 Таким образом, в предлагаемом устройстве на входы умножителей напряжений подаются ортогональные сигналы фиксированной высокой частоты, формирование которых не вызывает больших затруднений. Это дает возможность существенно расширить частотный диапазон измерений снизу (до единиц герц), что позволяет 45 0 осуществлять балансировку крупногабаритных роторов при низкой частоте вращения и при наличии Флуктуаций этой частоты. Сигналы высокочастотных генераторов опорных напряжений и перестраиваемой частоты могут быть получены с малым коэффициентом нелинейных искажений, что существенно повышает точность определения значения и угла дисбаланса, особенно в условиях влияния шумов и помех, обуславливающих несинусоидальный характер сигнала с выхода датчика дисбаланса.Формула изобретенияУстройство для измерения дисбаланса, содержащее параметрическийдатчик дисбаланса, соединенные с еговыходом две .схемы выделения сигналовортогональных проекций, выполненныекаждая в виде последовательно соединенных умножителя сигнала и фильтранижних частот, последовательно соединенные дискриминатор нулевых биений, входы которого соединены с выходами фильтров нижних частот, и блокуправления, генератор опорных напряжений, выходы которого соединены свторыми входаж 1 умножителей сигнала,блок индикации амплитуды и блок индикации фазы, о т л и ч а ю щ е - .е с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетрасширения частотного диапазона,оно снабжено генератором перестраиваемой частоты, первый вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - с входом параметрического датчика дисбаланса, и датчиком опорного сигнала, выход которогосоединен с входом генератора опорн 14 уснапряжений и вторым входом генератора перестраиваемой частоты, а блоки индикации фазы и амплитуды выпол-нены соответственно в виде аналогового делителя и векторного сумматора, входы которых соединены с выходами фильтров нижних частот,1434299 лов ектор В.Романен Редактор Е.Копча Заказ 5547/4 одписно Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель 10. Кр Техред М.Ходанич 4 Тираж 847 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, Раувкомитета СССРи открытий кая наб д. 4/5