Устройство для измерения параметров на вращающихся валах

ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республиксси 717576 К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 270278 (21) 2584052/18-10 (51)Ме КЛ. а о 1 ь 3/24ао 1 ъ злоа 01 В 7/16а 01 К 13/08 с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет -. Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НА ВРАЩИОЩИХСЯ ВАКХ Изобретейие отностися к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических пара-метров на вращающихся валах, такихкак относительные деформации, темпе.ратура, давление и т.д,Известно устройство для.измеренияпараметров на вращающихся валах йоавт.свид, В 673873, состоящее из разме- щщенных на неЪодвижной части и соединенных между собой последовательногенератора, аттенюатора, усилителямощности, первичной обмотки вращающегося трансФорматора и установленных на вращающейся части и соединевных последовательно вторйчной обмоткитрансформатора, выпрямителя, стабилизатора, второго генератора,мостовой цепи, усилителя и преобразова" "телянапряжение"частота, который.через подвижную и неподвижную обкладки конденсаторы связан с неподвижнойрегистрирующей аппаратурой, состоящей из преобразователя частота-напряжение и амплитудного детектора, нагрузками которых являются галь-,ванометры, Кроме того, в известномустройстве на вращающейся части применен потенциальный ключ с тарировоч 1 ййм резистором, позволяющий создаватьразбаланс моста на определенную величину (1).В известном устройстве при использовании одного канала связи, а именновращающегося конденсатора, осуществляется измерение частоты вращения иодного параметра. Малое количествоизмеряемых величин при одном каналесвязи является недостатком известного,устройства, сужающем его функциональные возможности,Целью изобретения является расширение Функциональных возможностейустройства.Указанная цель в предлагаемомустройстве достигается тем, что внего введены размещенные на вращающемся валу формирователь прямоугольных импульсов, дополнительная мостовая цепь, дополнительный усилитель,дополнительный потенциальный ключс дополнительным резистором тарировки, преобразователь напряжениедлительность и размещенные на неподвижной части сопротивление.дифференцирующей цепи, триггер, инвертор ипреобразователь фдлительностьнапряжение с гальванометром, приэтом выход йреобразователя напряжение-частота связан с вращающейся обкладкой конденсатора через последовательно соединенные Формйрователь прямоугольных импульсов, дополнительную мостовую цепь, дополнительный усилитель и преобразователь напряженйе-длительность, а вход дополнительного потенциального ключасвязывающегочерез дополнительный резистор тарировки одну точку дополнительной мостовой цепи с общим йроводоы, соединен с выходом выпрямителя., причем цепи питания Формирователя, усилителя, преобразователя, фнапряжение-длительность соединены с выходом стабилизатора, сопротивйение дифференцйрующей цепи включено между иеподвижной -обкладкой конденсатора и общим проводом, при этом единичныйвход триггера соединен с неподвижной обкладкой конденсатора, которая черезинвеотор соединена с нулевым входом триггера, выход которого связан с гальванометром через преобразователь длительность-напряжение.Функциональная схема предложенного устройства представлена на чертеже.Устройство состоит иэ генератора 1, аттейюатора 2, усилителя мощности 3., неподвижной обмотки 4 вращающегося трансформатора 5, вращающейся обмотки 6, выпрямителя 7, стабилизатора 8, второго генератора 9, мостовой цепи, состоящей из трансформатора 10 и измерительных преобразователей 11, 12 первого измеряемого параметра, усилителя 13, преобразователя напряженке-частота" 14, тарировочного резистора 15, потенциального ключа 16, формирова теля прямоугольных импульсов 17, дополнительной мостовой цепи, состо ящей иэ трансформатора 18 и измерительных преобразователей 19, 20 второгоизмеряемого параметра, дополнйтельного усилителя 21, Преобразователя напряжение-длительность22, дополнительного тарировочного резистора 23,дополнительногопотенциального ключа 24,вращающегося конденсатора 25,сопротивления дифференцирующей "цепи 26, амплитудного детектора 27 " с гальванометром 28, преобразователяфчастота-напряжение 29 с галъвано"метром 30, инвертора 31, триггера32, преобразователя длительностьнапряжениеф 33 с гальванометром 34.Устройство имеет следующие связи между элементами. Генератор 1 через аттенюатор. 2 связан с усилителем моцности 3, выход которого связан с неподвижной обмоткой 4 вращаю= щегося трансформатора 5. ВращающаяСя обмотка 6 соединеиа с входбм выпрямителя 7, выход которого соединен с входом стабилизатора 8 й входами потенциальных ключей 16 и 24,Выход стабилизатора 8 соединен сцепями питания второго генератора 9,усилителя 13, преобразователя напряжение-частота 14, Формирователя прямоугольных импульсов 17,дополнительного усилителя 21, преобразователя напряжение-длительность 22, Выход второго генератора 9 соединен через трансформатор10 с измерительными преобразователями 11, 12, которые образуют свторичной обмоткой трансформатора10 мостовую цепь, в измерительнуюдиагональ которой включен усилитель 13, выход которого соединенс входом преобразователя напряжениЕ-частота 14, Тарировочный резистор 15 связывает питающую диагональмостовой цепи (10, 11, 12) черезпотенциальный ключ 16 с общим прово дом. Вход формирователя прямоугольных импульсов 17 подключен к выходупреобразователя 14, а выход связан странсформатором 18, который совместно с измерительными преобразователями 19, 20 образует дополнительнуюмостовую цепь, питающая диагональкоторой через дополнительный резистор тарировки 23 и дополнительныйпотенциальный ключ 24 связана с общимпроводом В измерительную диагональдополнительной мостовой цепи (18 19,20) включен дополнительный усилитель21, выход которого через преобразователь 1 напряжение-длительностью22 связан с вращающейся обкладкойконденсатора 25. Цепи вращающихсяузлов и неподвижных имеют связьчерез общий провод. К неподвижнойобкладке конденсатора 25 подключенысопротивление дифференцирующей цепи 4 О 26, амплитудный детектор 27 с гальвайометром 28, преобразовательчастота-напряжение 1 29 с гальванометром 30. Кроме того, сопротивление дифференцирующей цепи 26 связано с единичным входом триггера32 непосредственно, а с нулевымвходом триггера 32 - через инвертор31. К выходу триггера 32 подключен,преобразователь длительностьнапряжение 33 с гальванометром 34.Устройство работает следующимобразом. Напряжение, снимаемое свыхода генератора 1 через аттенюатор 2, имеющий изменяемый коэффициентпередачи, поступает на входусилителя мощности 3, усиливается и. подается на трансформатор 5. С вращающейся обмотки 6.напряжение поступает на выпрямитель 7 и стабилизируется стабилизатором 8. Генератор9 Формирует стабильное по амплитуде и частоте напряжение питания мостовой цепй (10, 11, 12), выходное напряжение" которой усиливается усилителем 13 и преобразуется в частотно- модулированный сигнал преобраэователем напряжение-частота 14.формироватвль 77 формирует импульсыпитания дополнительной мостовойцепи, составленной из трансформатора 18 и измерительных преобразователей 19, 20, чувствительных ковторому измеряемому параметру. Таккак амплитуда импульсов питания дополнительной мостовой цепи стабильна,то выходное импульсное напряжениемостовой цепи пропорционально изме- щряемому второму параметру. Это напряжение преобразуется в длительностьвыходного импульса преобразователянапряжение-длительность 22,таким образом на конденсатор 25 поступают прямоугольные импульсы,, частота следования которых определяется первым измеряемым параметром,а длительность импульсов. - вторымпараметром. Проходя через вращающийся конденсатор 25,. амплитуда этих 20импульсов модулируется в соответствии с частотой вращения, являющейсятретьим регистрируемым параметром.На подвижной части за счет диф-.ференцирования сигнала на сопротивлении 26 образуются последовательности положительных и отрицательных импульсов. Импульсы одной поЛЯрности, соответствующие переднемуФронту импульса преобразователя ЗОнапряжение-длительность 22, преобразуются преобразователем фчас. тота-напряжениеф 23 в напряжениесвязанное.с первым измеряемым параметром, а амплитудным детектором27 - в напряжение, связанное с частотой вращения, Эти импульсы, воздействуя на единичный вход триггера32, устанавливают его в состояниеединицы, импульсы противоположнойполярности сбрасывают триггер 32 40в нулевое состояние. Таким образом,длительность выходного импульсатриггера 32 пропорциональна второмуизмеряемому параметру и преобра"зуется преобразователем длительность-напряжениеф 33 в напряжениеизмеряемое гальванометром 34.Цепи тарировкиработают при увеличении коэффициента передачи аттенюатора 2 за счет срабатывания , Япотенциальных ключей 16, 24 и шунтирования плечей мостовых цепей(10,11 у 12) и (18 у 19,20)тарировочными резисторами 15 и 23,Таким образом, в предлагаемомустройстве при использовании одного:канала связи измеряются три парамера вращающейся детали за счетприменения импульсного питаниямостовой цепи и дополнительной модуляцйи по длительности выходныхпрямоугольных импульсов, частотаследования которых определяетсяодним из измеряемых параметров,Это позволяет расширить функцио-нальные возможности устройства,Формула изобретенияУстройство для измерения параметров на вращающихся валах по авт.св.9673873, от л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей, в него введены размещенные на вращающемсявалу Формирователь прямоугольныхимпульсов, дополнительная мостоваяцепь, дополнительный усилитель,дополнительный потенциальный ключс дополнительным резистором тарировки, преобразователь напряжение-длительность и размещенныена неподвижной части сопротивлениедифференцирующей цепи, триггер, инвертор и преобразователь фдлительность-напряжение с гальванометромупри этом выход нреобраэователянапряжение-частота связан с вращающейся обкладкой конденсаторачерез последовательно соединенныеФормирователь прямоугольных импульсов, дополнительную мостовую цепь,дополнительный усилитель и преобра-,зователь напряжение-длительность;,а вход дополнительного потенциального ключа, связывающего через допол-нительный резистор тарировки и однуточку дополнительной мостовой цепис общим проводом, соединен с выходомвыпрямителя,.причем цепи питанияФормирователя, усилителя, преобразователя фнапряжение-длительностьфсоединены с выходом стабилизатора,сопротивление дифференцирующей цепивключено между неподвижной обкладкойконденсатора и общим проводом, приэтом единичный вход триггера соединенс неподвижной обкладкой конденсатора,.которая через инвертор соединена снулевым входом триггера, выход которого-связай с гальванометром черезпреобразователь длительность- напряжениефИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 673873 у кл. 0 01 Ь 3/24, 1977, Филиал ППП Патент г. Ужгород,Поета СССРрвтийаб., 4/5 ор,О. Ковин