Устройство для измерения деформаций вращающейся детали

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 920360(22) Заявлено 18,07,80 (21) 2966418/25-28 с присоединением заявки ЭЙ -(23) Приоритет Ьвудараюкык квинтет Сьь.р ао делам забретееий и атерытнй) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ДЕТАЛИ Изоб нике, в иможе 1ретение относится к измерительной тех.частности к электрическим тензометрамт бьггь использовано в системах конт;роля за напряженным состоянием вращающих.ся деталей.Известно устройство для бесконтактного из.мерения механических параметров вращающихся деталей машин, содержащее тензорезнсторгенератор, включенный на вход тензореэистдраи схемы калибровки, выход которых подключен к циклическому коммутатору, соедияепно.му с усилителем, источник питания подвиж.ного блока, два варнкапа, которые вмеете скатушками индуктнвности образуют варикапно.индуктивный мост, в одну диагонапь котороговключен через вращающийся конденсатор усилительно-преобразовательный блок с регистром,а вторая диагональ моста подключена к гене.ратору накачки моста 1),Недостатком известного устройства являетсясложность его конструкции при большом ко.личестве тензорезнсторов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство.для измерения деформаций вращающейся детали, сйдержащее тензорезисторы, закрепляемые на детали, источник питания, подключенный к тен. зорезнсторам, измерительный блок и бесконтактный токосъемник, выполненный в виде вращающегося конденсатора, подключенного к тензорезисторам (2).Недостатками этого устройства являются сложность токосъема при большом количестве датчиков, а также сложность измеритель. ной аппаратуры ввиду небольшой (как правило, не более 1000 пф) емкости вращающегося конденсатора.Целью изобретения является упрощение ма и обработке измеряеМых сигналов,Цель достигается тем, что токосъемник выполнен и виде разрядника с неподвижным и подвижными электродами,.закрепляемыми на детали и подсоединенными к одним концам тензорезнсторов, другие концы которых заземлены, а устройство снабжено индуктивно. емкостным контуром, подключенным к непод. инжному электроду и к одному из полюсов источника питания, другой полюс которого920360 заземлен через резистор, и формирователемсинхронизирующих импульсов, подключеннымк источнику питания, измерительный блоквыполнен в виде распределителя сигналов, входкоторого подключен к источнику питания иформирователю синхронизирующих импульсов,двух логических элементов И с двумя вхо.дами, одни из которых подключены к соответствующим выходам распределителя сигналов,а другие соединены между собой и подключе.ны к резистору, коммутатора, входы которогоподключены к выходам логических элементовИ, и.узла воспроизведения информации, подключенного к выходу коммутатора,Формирователь синхронизирующих импульсов может быть выполнен в виде устанавливаемого на оси вращающейся детали токосъем.ника с подвижными заземленными электродами и неподвижным электродом, подключеннымк источнику питания и распределителю сигналов,На фиг. 1 представлена схема устройства;на фиг, 2 - импульсные диаграммы.Устройство содержит тензорезисторы 1, за.крепляемые на вращающейся детали 2, источник 3 питания, измерительный блок 4, токосъемник, выполненный в виде разрядника ко.ронного разряда с неподвижным 5 и подвиж-.ными 6 электродами, закрепляемыми на де.тали 2 и подсоединенными к одним концамтензорезисторов 1, другие концы которыхзаземлены. Устройство также снабжено индуктивно-емкостным контуром 7, подключеннымк электроду 4 и к одному из полюсов источника 3 питания, другой полюс которого заземлен через резистор 8, и формирователем 9синхронизируощих импульсов, подключеннымк источнику 3 питания; Формирователь 9 синхронизирующих импульсов выполнен в видеустайавливаемого на оси детали 2 токосъем.ника с подвижными заземленными электродами 10 и неподвижным электродом 11, подклю.ченным к источнику 3 питания, Измерительный блок 4 выполнен в виде распределителя12 сигналов, вход которого подключен к ис.точнику 3 питания и к электроду 11, логичес.ких элементов И 13 и 14 с двумя входами,одни из которых подключены к соответствующим выходам распределителя 12 сигналов, адругие соединены между собой и подключенык резистору 8, коммутатора 15, входы которого подключены к выходам логических эле.ментов И 13 и 14, и узла 16 воспроизведенияинформации, подключенного к выходу коммутатора 15,Устройство работает следующим образом.При подаче импульса О, (фиг, 2) напряжения от источника 3 питания пробивается воз.душный зазор разрядника, чем обеспечивается 4электрическое подключение тензореэисторов 1 к контуру 7. Вращение электродов 6 обеспе. чивает непрерывную деионизацию искрового промежутка, Поэтому сопротивление разряд. ника неизменно и зависит от величины воздуш ного зазора между электродами 5 и 6,После окончания импульса О, (фиг, 2) от источника 3 питания контур 7 вместе с актив.ным сопротивлением тензореэистора 1 переходит в режим ударного возбуждения, и на резисторе 8 вьщеляется затухающий колебатель. ный импульс напряжения О; (фиг. 2), кото. рый поступает в измерительный блок 4,. Вращающийся разрядник с электродами 5 .и б кроме функции съема тензометрического сигнала с вращающейся детали 2 обеспечивает фиксацию величины напряжения на зажимах тенэорезисторов 1 на уровне напряжения про. боя Опр (фиг. 2) воздушного зазора, Посколь. ку изменение активного сопротивления тензорезистора 1 вызывает изменение затухания коле.бательного импульса О, то при фиксирован.ном напряжении пробоя разрядника полезнаяинформация содержится в количестве полупериодов колебательного импульса О, имеющегодлительность тц (фиг, 2), В измерительном блоке 4 импульс Оа анализируется в цифро.,вой (путем подсчета количества полупериодов)или аналоговой форме (путем измерения егодлительности). Когда количество тензорезисторов больше единицы, измерительный блок 4снабжается соответствующими блоками временной селекции. Число выходов распределителя12 и число логических элементов И.13 и 14выбирается равным числу тензорезисторов 1.Для синхронизации работы распределителя 12ф и источника 3 питания на их входы подаютсясинхронизирующие импульсы от формирователя 9 синхронизирующих импульсов, жесткосвязанного с вращающейся. деталью 2, Коли 4чество.и пространственное расположение элементов формирователя 9 (на фиг, 1 изображены три элемента) должно соответствоватьколичеству и расположению тензорезисторов 1.Коммутатор 15 и узел 16 воспроизведения информации обеспечивают выбор соответствующего тензорезистора и воспроизведение инфор.мацни,Вращающийся разрядник коронного разряда позволяет осуществить съем тензометричесфф кого сигнала и на постоянном токе. При этомструктура измерительного блока сохраняется,но состав измерительной аппаратуры несколь.ко изменяется,Экономическая эффективность от применеИ ния предлагаемого устройства обеспечиваетсяза счет упрощения съема и обработки тензо.метрического сигнала, снижения стоимости тен.зометрической аппаратуры.1, Устройство для измерения деформаций вращающейсядетали, содержащее тензорезисторы, закрепляемые на детали, источник питания, измерительный блок и бесконтактный токосъемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це. лью упрощения съема и обработки измеряемых сигналов, токосъемник выполнен в виде раз.рядника с неподвижным и подвижными элек- О тродами, закрепляемыми на детали и подсоединенными к одним концам теизорезисторов, другие концы которых заземлены, а устройство снабжено индуктивно-емкостным контуром, подключенным к неподвижному электроду и 15к одному из полюсов источника питания, дру. гой полюс которого заземлен через резистор, и формирователем синхронизирующих импуль. сов, подключенным к источнику питания, измерительный блок выполнен в виде распредели. щ теля сигналов, вход которого подключен к источнику питания и формирователю синхронизирующих импульсов, двух логических элемен 0,6тов И с двумя входами, одни из которых под ключены к соответствующим выходам распре. делителя сигналов, а другие соединены между собой и подключены к резистору, коммутато. ра, входы которого подключены к выходам логических элементов И, и узла воспроизведения информации, подключенного к выходу коммутатора.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что формирователь синхронизирую. щих импульсов выполнен в виде устанавлива. емого на оси вращающейся детали токосьем. ника с подвижными заземленными электродами и неподвижным электродом, подключенным к источнику питания и распределителю сигналов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. АвторскЬе свидетельство СССР Яф 461320,кл, 6 01 В 7/16, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Я 544857кл. 6 01 В 3/16, 1973 (прототип).рректор .Л, Бокщан Подписи Тирам 614 Ьдактор О. П Заказ 231338 оставителв О, Мельниковехред Т. Маточка ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскал наб., д. 4/