Устройство для измерения динамических параметров вращающихся объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК ЗО 1) 60ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАП В ВРАШАЮШИХСЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее питающий и передающий токосьем ники с вращающимися и непоцвижными обмотками, располагаемый на врашаи- щемся обьекте тензометрический мост, диагонали которого соединены с вращаю щимися обмотками обоих токосъемников, регистрирующий блок, соединенный с неподвижной обмоткой передающего токо сьемника, генератор прямоугольного на пряжения, блок регулировки напряжения, один из входов которого соединен с вы,ходом генератора, дифференциальный уси литель, один из вхоцов которого соединенс выхоцом блока регулировки напряжения,. другой - с одним из концов неподвижнойобмотки обратной связи питающего токосвемника, а выход - с одним концом неподвижной первичной обмотки последнего, источник опорного напряжения, блоксравнения, один из входов которого соединен с источником опорного напряжения,а выход - с другим входом блока регулировки напряжения, и нагрузочный резистор, один конек которого заземлен,а другой соединен с неподвижной дополнительной обмоткой питающего токосъемника, о т л и ч а; ю ш е е с я тем, что,с целью расширения рабочего циапазонатемператур, оно снабжено дополнительнымрезистором, оцин конец которого заземлен, а цругой соединен с цругим концомнеподвижной первичной обмотки питающеготокосъемника, интегратором, вхоц которого соединен с обшей точкой нагрузочного резистора и цодолнительной обмоткой,матором, первый вход которого соен с выходом интегратора, второй- с обшей точкой неподвижной пермотки питающего токосъемникательного резистора, а выхацвходом блока сравнения,11048Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано цляизмерения динамических параметров (де формаций, давления, вибраций,Известно устройство для измерениядинамических параметров вращающихсяобьектов, соцержашее питающий и передающий бесконтактные с вращающимисяи неподвижными обмотками, располагае.- мый на вращающемся объекте, тензометрический мост, диагонали которогосоединены с вращающимися обмоткамиобоих токрсъемников регистрирующийблок, соединенный с неподвижной обмоткой передающего токосъемника, генератор прямоугольного напряжения, усили-тель постоянного тока с цифференциаль-ными входами, к одному входу которогоподключена неподвижная обмотка обратной связи питающего токосъемника, кцругому входу - генератор прямоугольного напряжения, а к выходу - неподвижная первичная обмотка питающего токосъемника 1 3Оцнако это устройство не может быть 2использовано на объектах, работающих вшироком диапазоне температур, так какпри этом изменяется активное сопротивление вращающейся обмотки токосъемни-. ка и сопротивление циагонали питаниятензометрического моста, что приводит30.к уходу чувствительности устройства.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомуаффекту является устройство для измерения цинамических параметров вращающихся обьектов, содержащее питающий и передающий токосьемники с вращающимися и неподвижными обмотками,располагаемый на вращарщемся обьектежнзометрический мост, диагонали кото. рого соецинены с вращающимися обмоьками обоих токосъемников, регистрирующий блок соединенный с непоцвижнойобмоткой передающего токосьемника,генера тор прямоугольного напряжения,блок регулировки напряжения, оцин извходов которого соединен с выхоцомгенератора, цифференциальный усилительодин из вхоцов которого соецинен свыхоцом блока регулировки напряжения,другой - с оцним из концов непоцвижнойобмотки обратной связи питающего токосъемника, а выхоц - с одним концомнеподвижной первичной обмотки последнего, источник опорного напряжения, блок 5сравнения, один из входов которогосоецинен систочником опорного напряжения, а выход - с другим вхоцом 304 2блока регулировки напряжения, и нагруэочный резистор, один конец которогозаземлен, адругой соединен с непоцвиж ной дополнительной обмоткой питающего токосъемника, и с другим входом блока регулировки напряжения 2,.Недостаток известного устройства- невозможность использования его на , объектах, работающихв широком диапазоне температур, так как при атом требуется точная регулировка алементов схемыв соответствии с фактическим ио хоцным сопротивлением диагонали пи тания тензометрического моста, что приводит к необходимости настройки усърайстйа непосредственно на обьекте с точностью нецостижимой в этих условияхЦель изобретения - расширение рабочего циапазона температур устройства.Цель достигается тем, что устройство для измерения динамических параметров вращающихся обьектов, содержащее питающий и передающий токосъемнихи с вращающимися и непоцвижными обмотками, располагаемый на вращающемся объекте тенэометрический мост, диагонали которого соединены с вращающимися обмотками обоих токосъемников, регистрирующий блок, соециненный с неподвиж ной обмоткой перецающего токосъемника, генератор прямоугольного напряжения, блок регулировки напряжения, один из входов которого соецинен с выходом ге нератора, циффаренциальный усилитель, один из входов которого соединен с выхоцом блока регулировки напряжения, а другой - с оцним из концов непоцвижной обмотки обратной связи питающего тркосъемника, а выхоц - с одним концом неподвижной первичной обмотки послецнего, источник опорного напряжения, блок сравнения, один иэ входов которого соединен с источником опорного напряжения, а выхоц - с другим входом блока регулирования напри жения, и нагрузочный резистор, оцин ко нец которого эаземлен, а цругой соединен с неподвижной дополнительной обмоткой питающего токосъемника, снабжено дополнительным резистором, один конец которого заземлен, а другой соединен с другим концом неподвижной первичнойобмотки питающего токосъемника, интег ратором, вход которого соединен с общей точкой нагрузочного резистора и до полнительной обмотки, и сумматором, первый вход которого соецинен с выходом интегратора, второй вхоц - с общей,3 104точкой непоцвижной первичной обмоткипитающего токосьЕмника и цополнительного резистора, а выхоц с цругимвхоцом блока сравнения.На чертеже представлена блок-схемайрецлагаемого устройства.Устройство цля измерения цинамических параметров вращающихся объектов содержит питающий и перецаюшийтокосъемники 1 и 2 с врашаюшимися 1 Ообмотками 3 и 4 и непоавижными обмотками 5-8, располагаемый на вращающемсяобьекте 9, тензометрический мост 10;циагонали которого соецинены соотвеь ,ственно, с вращающимися обмотками 3и 4 тасосъемников 1 и 2, регистрирующий блок 11;.соециненный с непоцвижнойобмоткой 8 перецаюшего токосъемника 2,генератор 12 прямоугольного напряже-ния блок 13 регулировки напряжения,один из вхоцов которого соецинен с выхоцом генератора,12дифференциальный усилитель 14, оцин из вхоцов которого соецинвн с выхоцом блока 13 ре:гулировки цругойс оцним из концов р 5непоцвижной обмотки 5 обратной связипитающего токосъемника 1, а выходс оцним концом непоцвижной первичнойобмотки 6 последнего источник 15опорного .напряжения, блок 16 сравнеЗОния, оцин из входов которого соецинен.с источником 15 опорного напряжения,а выхоц с цругим вхоцом блока 13 регулировки, нагрузочный резистор 17,один конец которого заземлен, а цругойсоединен с непоцвижной цополнительнойобмоткой 7 питающего токосъемника 1,цополнительный .резистор 18, оцин конецкоторого заземлен, а цругой соецинен сдругим концом непоцвижной первичнойобмотки 6 питающего токосьемника 1,.40интегратор 19, вход которого соециненс общей точкой нагрузочного резистора 17 и цопопнительной обмотки 7, исумматор 20, первый вход которого соединен с выхоцом интегратора 19, вто45рой вхоц с обшей точкой непоцвижнойпервичной обмотки 6 питающего токо-съемника 1 и цополнительного резисто- :ра 18, а выхоц - с другим вхоцом блока 16 сравнения. Другие концы непоцвижных обмоток 5, 7 и 8 заземлены,Устройство работает следующим обрь.эом,Прямоугольное напряжение, поступающее на прямой вхоц усилителя 14 отгенератора 12 через блок 13 регулировки, вызывает ток 1 в первичной обмоюке питающего токосъемника 1. 8304 4Этот ток инцуктпрует во.всех обмотках токосъемника 1 напряжения взаимнойинцукции. Напряжение, возникающее назажимах обмотки 5 обратной связи,сравнивается на входе усилителя 14 по-стоянного тока, Раэностный сигнал поццерживает ток 1 первинной обмотки 6.При цостаточно большом коэффициентеусиления по напряжению усилителя 14разностный сигнал стремится к нулю,а слецовательно, напряжение, инцуктируемое в обмотке 5 обратной связи,приближается по форме к прямоугольному, Такую же форму имеют и напряжения,инцуктируемые в обмотках 7 и 3, которые сцеплены с тем же магнитным потоком, что и обмотка 5 обратной связи.Прямоугольное напряжение с вращаюшейся обмотки 3 поступает на тензомост 10, который в исхоцном состояниисбалансирован, Возцействие контролируемого цинамического параметра натензомост 10 вызывает его разбаланс.Ток разбаланса тензомоста 10 по вращающейся обмотке 4 перецающего токосъемника 2 и навоцит в непоцвижной об;мотке 8 ЭК:, пропорциональную величинетока разбаланса тензомоста, котораяфиксируется регистрирующим устрой-ством 11.Изменение температуры окружающейсрецы вызывает изменение величиныраспрецеленных сопротивлений и обмоток 7и 3, соецинительных провоцников и сопротивлений плеч тензомоста 10, Припостоянной величине сигнала на инвертирующем вхоце усилителя 14 напряже-,ние, инцуктируемое в обмотке 3, буцеттакже постоянным по уровню. Слецовательно, любые температурные измене-ния измерительной цепи, вызывают изменение величины тока, текущего черезтенэомост, что привоцит к изменениюего чувствительности, Для стабилизациивеличины тока тенэомоста в прецлагаемом устройстве использованы дополнительный резистор 18, нагрузочный реэис гор 17, цополнительная обмотка 7,источник 15 опорного напряжения,блок 16 сравнения, сумматар 20 и интегратор 19.Эти элементы совместно с блоком 13регулировки и цифференциальным усилителем 14 образуют автоматическую системустабилизации тока тензомоста, которая работает слецующим образом,Т 9 к т 1 первичной обмотки 6 равенф( Я, Я7 1048304 8 занимает 10-18 мин рабочего времени. достоверности результатов измерения При доводке изделий, когда число кон- и необходимости повторных измерений, тролируемых точек достигает 80-100; а которые в ряде случаев не удается вычисло измерительных каналов не превыша- полнить, если ресурс контролируемого ет 10, время на выполнение под отови 5 объекта ограничен, Практическое испольтельных операций достигает 8-12 ч. зование предлагаемого устройства исключчает собственно операции определения со-.противления измерительного канала иустановки величины опорного напряжения, а следовательно, принципиальноисключена воэможность получения недостоверных результатов измерения. Кроме того, при выполнении атихопераций в известном устройстве неисключаются ошибки определения сопро 1 Отивлений или установки величины опорноего напряжения, что приводит к низкой Составитель Н, ТимошенкоВ. Ковтун ТехредО,Неце Корре Ре. Гирня 602твенного комитета Сретений и открытий5., Раушская наб., д. 916/46 Тираж ВЙИИПИ Государс , по делам изо13035, Москва, Ж аказ 7 ПодписноеССР П Патент", г. Ужгород, ул, Прое