Устройство для измерения динамических параметров вращающихся объектов

С. Торопов, В.ф. Проценко, О,Б. и В.С. Захарин ковд-72) Авторы изобретен Уфимский авиационный институт им. Орджон Заявител 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАИИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАОЦИХСЯ ОБЪЕКТОВтроиства являетс ость измере 1Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров (деформаций, давления, вибраций и др.) вращаюС щихся объектов с помощью бесконтактных токосъемников трансформаторного типа и резистивных преобразователей, располагаемых на вращающемся объекте.Известно устройство для измерения динамических параметров вращающихся объектов, содержащее питающие бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, генераторы высокой и низкой частот, диодные выпрямители15 и тензомосты, расположенные на вращающемся объекте, передающий бесконтактный токосъемник трансформаторного типа, частотные сепараторы, усилители и регистрирующий блок 1 1 1,емпературная погрешя динамических парам ров вращающихся объектов, обусловленная зависимостью активного сопротивления обмоток бесконтактных токосъемников от изменения температуры окру жающей среды.Наиболее близким к изобретению ло технической сущности является устройство для измерения динамических параметров вращающихся объектов, содержащее питающий и передающий бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, тензометрический мост, располагаемый на вращающемся объекте, одна диагональ которого соединена с вращающейся обмоткой питающего токосъемника, а другая диагональ подсоединена к вращающейся обмотке передающего токосъемника, регистрирующий блок, вход которого соединен с неподвижной обмоткой.передающего токосъемника, генератор прямоугольного напряжения, . усилитель постоянного тока с диффе 949334ренциальным входом, к инверсному входу которого подключена обмотка обратной связи, размещенная в статоре питающего токосъемника, к прямому входу подключен выход генератора прямоугольного напряжения, а выход усилителя присоединен к первичной обмотке питающего токосъемника Г 21.Недостатком известного устройства для измерения динамических параметров вращающихся объектов является зависимость точности измерения динамических параметров вращающихся объектов от изменения активного сопротивления вторичной цепи, размещенной на вращающемся объекте, под влиянием температуры окружающей среды,Цель изобретения - повышение точности измерения динамических парамет. ров вращающихся объектов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для иэмерения динамических параметров вращающихся объектов, содержащее питающий и передающий бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, тензометрический мост, располагаемый на вращающемся объекте, одна диагональ которого соединена с вращаюФщейся обмоткой питающего токосъемника, а другая диагональ подсоединена к вращающейся обмотке передающего токосъемника, регистрирующий блок, вход которого соединен с неподвижной обмоткой передающего токосъемника, генератор прямоугольного напряжения; усилитель постоянного тока с дифференциальным входом, к инверсному входу которого подключена обмотка обратной связи, размещенная в статоре питающего токосъемника, а выход усилителя присоединен к первичной обмотке питающего токосъемника, снабжено регулируемым усилителем, включенным между выходом генератора прямоугольного напряжения и прямым входом усилителя постоянного тока, задатчиком опорного напряжения, блоком сравнения, параллельно включенными нагрузочным сопротивлением и дополнительной обмоткой, размещенными в статоре питающего токосъемника, один общий вывод которых соединен с общим проводом, а второй - с первым входом блока сравнения, второй вход блока сравнения соединен с эадатчиком опорного напряжения, а выход 5 о т 5 ю 25 зо 35 4 О 45 50 с управляющим входом регулируемогусилителя.На чертеже приведена структурная схема устройства для измерениядинамических параметров вращающихсяобъектов,Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 прямоугольного напряжения, регулируемынусилитель 2 и усилитель 3 постоянного тока с дифференциальным входом, питающий бесконтактный токосъемник 4 трансформаторного типа спервичной обмоткой 5, обмоткой 6обратной связи, параллельно включенными нагрузочным сопротивлением 7и дополнительной обмоткой 8,размещенными в статоре питающего токосъемника 4, и с вращающейся обмоткой 9, размещенной на вращающемсяобъекте 10 тензометрический мост11, также размещенный на вращающем -ся объекте 10, передающий бесконтактный токосъемник 12 трансформа-торного типа с вращающейся обмоткой13 и неподвижной обмоткой 14, регистрирующий блок 15, задатчик 1 бопорного напряжения и блок 17 сравнения, входы которого соединены сдополнительной обмоткой 8 и выходомзадатчика 16 опорного напряжения, авыход - с управляющим входом регулируемого усилителя 2.Устройство для измерения динамических параметров вращающихся объектов работает следующим образом.Генератор 1 прямоугольного напряжения, усилитель 3 постоянного токас дифференциальным входом, первичнаяобмотка б обратной связи, соединенныеуказанным образом, формируют в первичной обмотке 5 питающего токосъемника 4 линейно нарастающий ток. Приэтом во вращающейся обмотке 9 и дополнительной обмотке 8 индуктируютсяпостоянные по величине ЭДС в течениеинтервалов времени Ь.й, заведомо большего периода низшей гармоники контролируемого динамического параметра,Напряжение с вращающейся обмотки 9питающего токосъемника поступает наодну из диагоналей тензометрического моста 11, размещенного на вращающемся объекте 10. Разбаланс моста 11 под действием контролируемого динамического параметра приводит к возникновению тока в его измерительной диагонали, протекающего через вращающуюся обмотку 13 передающего токосъемника. Индуктированный в неподвижнойобмотке 14 передающего токосъемникасигнал, пропорциональный величинеразбаланса тенэометрического моста11, а, следовательно, и величинеконтролируемого динамического параметра, фиксируется регистрирующимблоком 15. Изменение температурыокружающей среды вызывает изменениеактивного сопротивления обмотки 9,а, следовательно, и изменение токав плечах тензометрического моста 11.Это ведет к изменению уровня выходного сигнала в измерительной диагонали тензометрического моста 11,при одинаковом уровне контролируемого параметра. Аналогичная зависимостьактивного сопротивления дополнительной обмотки 8 от температуры приводит к изменению напряжения, снимаемого с нагрузочного регистра, котороеподается на блок 7 сравнения. Надругой вход блока 17 сравнения поступает стабилизированное напряжениес задатчика 16 опорного напряжения.Разностный сигнал с блока 17 сравнения поступает на управляющий входрегулируемого усилителя 2, изменяетнапряжение на его выходе и, соответственно, напряжение во вращающейсяобмотке 9 и дополнительной обмдтке 8, компенсируя возникшую температурную погрешность,Таким образом, повышается точность измерения динамических параметров вращающихся объектов за счетпитания тензометрического мостапостоянным током, величина которого поддерживается постоянной при изменениях температуры окружающейсреды в широком диапазоне. Это позволяет применять предлагаемое устройство в различных областях техники. (Двигателестроении турбостроениии т.д.), на объектах, где температура окружающей среды в месте установки устройства для измерения динамитческих параметров вращающихся объектов может существенно измениться впроцессе измерений. формула изобретенияУстройство для измерения динамических параметров вращающихся объек тов содержащее питающий и передающийбесконтактные токосъемники трансформаторного типа, тензометрическиймост, располагаемый на вращающемсяобъекте, одна диагональ которого сое О динена с вращающейся обмоткой питающего токосъемника, а другая диагональподсоединена к вращающейся обмоткепередающего токосъемника, регистрирующий блок, вход которого соединен с 15 неподвижной обмоткой передающего токосъемника, генератор прямоугольногонапряжения, усилитель постоянноготока с дифференциальным входом, кинверсному входу которого подключена 2 о обмотка обратной связи, размещеннаяв статоре питающего токосъемника, авыход усилителя присоединен к первичной обмотке питающего токосъемника,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ тоЧНОСти иэмЕрЕния, оно снабжено регулируемым усилителем, включенным между выходомгенератора прямоугольного напряженияи прямым входом усилителя постоянно- зО го тока, задатчиком опорного напряжения, блоком сравнения, параллельно,включенными нагрузочным сопротивлением и дополнительной обмоткой, :размещенными в статоре питающего токосъемника, Один ОбЩиЙ вывОД котОрыхсоединен с общим проводом а второйс первым входом блока сравнения, вто.рой вход блока сравнения соединен сзадатчиком опорного напряжения, а 4 Овыход - с управляющим входом регулируемого усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45Авторское свидетельство СССРй 175695 кл. О 01 1. 45/02, 1964.2. Авторское свидетельство СССРтор Н, Корол Тираж 1 Подписнорственного комитетам изобретений и осква, Ж, РаушскП "Патент", г. Ужгород, ул, роектная,лиа аказ 52 /23 НИИПИ Госуда по дел 113035, Мо