Устройство для измерения скорости вращения

Г. Лившиц,1 с ександров, В. А. Игнатов, А Б. Ровенский и А. И. Школь 72) Авторы изобретения Всесоюзный заочный инженерно-строительный институ(71) Заявитель 54 УСТРОЙС Изобретение относится к области измерительной техники и может быть исно для измерения скорости враъектов с большой точностью.тоящее время широко испольэмерители скорости вращенияГ 11, которые имеют подвижнуюращающуюся синхронно с исслебъектом и представляющую собойический диск или отражатель, иижную часть, на которой раэриемники и преобразователи ьзова ния о В нас эуются и объекта.неподв ещены и нформац а, инду еотодиоды, источник е катушки и т.д. цио роиств астровых ре пения котоие устроирения скооряющие ысокоточаучных ис Иэ-за наличия в этих утахометрическик дисков ищеток, погрешности изготорых весьма значительны, тства имеют погрешности иэрости вращения, не удовлепотребности производстваных изделий и проведенияследований. ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ Наиболее близким по технической сущности и решаемым задачам к предлагаемому изобретению является датчик, который имеет неподвижный измерительный растр, осветитель, фокусирующий объектив, отражатель света, размещаемый на вращающемся валу, и светочувствительный элемент, на который подаются импульсы света, отраженные от растра. Частота следования импульсов прямо пропорциональна количеству штрихов на растре и скорости вращения вала Г 23. В данном устройстве колебания временных расстояний между соседними импульсами в сигнале, по которым судят о скорости вращения объекта, зависят не только от скорости вращения, но и от колебания расстояний между штрихами. растра, т.е. точность выполнения растровой решетки прямо влияет на точность измерения скорости вращения. Учитывая воэможности современных линейно-угловых средств измерения, а1070 5 10 15 20 25 30 35 4 О 45 55 87также возможности технологии изготовления растра, общая относительнаяпогрешность измерения такого устройства 110 фЦель изобретения - устранение укаэанных недостатков и повышение точности измерения скорости вращения,Цель достигается тем, что чувствительный элемент и модулятор выполнены в виде дискового резонатора, одиниз дисков которого установлен на вращающемся валу и снабжен возмущающимзондом и противовесом, а другой дискзакреплен непадвижно и на нем установлена полосковая линия с коаксиаль.ным разъемом.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2функциональная электрическая схемаустановки для измерения скорости вращения.Устройство имеет подвижную обкладку резонатора 1, насаженную на испытуемый вал 2, и на которой закреплены возмущающий зонд 3, балансировочный груз 4, а также неподвижную обкладку резонатора 5, закрепленную наподставке 6, центральную жилу полосковой линии 7, СВЧ-разъем 8, изоляционную стойку 9, центрирующий штифт10.Функциональная электрическая схема установки для измерения скоростивращения в которой используется настоящее устройство, может быть постро.ена следующим образом,Устройство 11 через циркулятор:запитывают СВЧ-энергией от генератора12, синхронизированного генераторомопорной частоты 13. Сигнал расстройки через циркулятор поступает наустройство обработки 14 сПринцип действия предлагаемогоустройства состоит в следующем.Соосно с вращающимся объектом устанавливается кольцевой полуоткрытыйкоаксиальный (полосковый) СВЧ-резонатор, причем одна .из обкладок резонатора закрепляется непосредственнона вращающемся объекте. В резонаторепри его настройке в резонанс создается система стоячих волн. Условиемнастройки резонатора является строгоесоответствие частоты возбуждения одной из его резонансных частот. Приэтом на длине окружности резонатораукладывается целое число полуволн,резонатор отбирает от источника наибольшую мощность и в питающем этот резонатор тракте создается режим бегущей волны. Если теперь в поле резонатора внести возмущающее тело, какимявляется вращающийся синхронно с испытуемым валом зонд, то будет происходить циклическая расстройка резонатора. В те.моменты времени, когдазонд находится в узле поля, расстройка минимальна (есть моменты, когда онанулевая), а в те моменты, когда зонднаходится в пучности поля, расстройка максимальна (и должна быть малой,чтобы в резонаторе оставалось то жеколичество полуволн),В соответствии с величиной расстройки резонатора в питающем его тракте появляется отраженная волна, которая может быть зарегистрирована с помощью, например, циркулятора, Сигналрасстройки является пульсирующим втакт с вращением вала, а количествопульсаций на один оборот вала зависитот числа полуволн, укладывающихся врезонаторе, а значит от частоты настройки резонатора.Использование в качестве растрасистемы стоячих волн позволяет снизить погрешность измерения скоростиввращения до 1 О , а также создает дополнительную возможность легко менять число штрихов в растре путем изменения частоты СВЧ-сигнала. Изобретение может найти применение в тех областях промышленности и научных исследований, где требуетхя повышенная точность измерения скорости вращения объекта при минимальном измерительном усилии, например, при испытаниях прецизионных микродвигателей, лентопротяжных механизмов, высококачественных записывающих и воспроизводящих устройств и т,п. Формула изобретения Устройство для измерения скоростивращения, содержащее модулятор, связанный с исследуемым валом, и чув 5 О ствительный элемент, подключенный к регистрирующей схеме, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, чувствительный элемейт и модулятор выполнены в виде дискового резонатора, одиниз дисков которого установлен навращающемся валу и снабжен возмущающим зондом и противовесом, а другой871070 диск закреплен неподвижно и на немустановлена полосковая линия с коаксиальным разъемом,Источники информации,принятые во внимание при экспертиз 6 1. Агейкин Д. И, и др. Датчики контроля и регулирования, И., 1965,с. 456-483. 2. Авторское свидетельство СССР У 382004, кл. С 01 Р 5/08, 1970 (прототип).аз 8428/17 н 4/ ал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж НИИПИ Государственн по делам изобрет 13035, Москва, Ж10 Нодп го комитета ССС ний и открытий Раушская наб.,