Устройство для измерения линейной скорости вращательного движения

(51)М. Кд. С 01 Р 3/36 с присоеднненневзавки 3% Ввудераевкйб кеквтвт ВВВР в влве изевретеквВ к втврытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ СКОРОСТИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ет по" мпульлучи 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова- но в различных отраслях машинострое- ния при измерении скорости угловых перемещений объектов.Известно устройство, содержащее 5 корпус, в котором размещены подвижно и неподвижно установленные втулки, фотоприемники, установленные в подвижной втулке, оси которых расположены под острым углом одна к другой, а точка пересечения проходит через центр точечного осветителя, размещенного в неподвижной втулке, диафрагму, жестко закрепленную на подвижной втулке, и кодовый диск, расположенный между осветителем и фотоприемниками 11.Известное устройство сложно в изготовлении, требует точной механичес 20 кой регулировки и обладает вследствие этого низкой надежностью. Кроме того, при измерении скоростей, мень" ших 20-30 м/ч, оно не обеспечивает требуемой точности, а форма импульсов от обоих фотоприемников неодина кова, вследствие разной скорости прохождения фотоприемников мимо прорези.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее источ ник света, размещенные вдоль одной оси фотопр иемн ики и установленный между источником и фотоприемниками кодовый диск с расположенными рав" номерно по окружности прорезями. При этом фотоприемники установлены вдоль линии, проходящей под углом к радиусу диска и размещены на одном угловом де лении диска 2 1.При вращении вала освещенность фотоприемников, установленных на пути светового потока от источника света, последовательно падающего на фотоприемники через радиальную прорезь, прерывается диском.Указанное озволять доста ство и3 99 сов,в единицу времени для обеспечения требуемой точности, что расширяет воэможности его применения. Однако оно не позволяет получить одинаковые по форме, скважности и равномерности следования электрические импульсы вследствие разной линейной скорости прохождения прорези мимо разных фотодатчиков, что создает значительные трудности при дальнейшем их преобразовании и снижает точность измерений, Кроме того, оно не исключает необходимость точной механической регулировки при его установке и настройке.Цель изобретения - повышение точности измерения скорости медленно вращающихся иэделий и упрощения конструкции устройства.Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем источник света, размещенные вдоль одной оси Фотоприемники и установленный между источником света и Фотоприемниками кодовый диск с расположенными райнонерно по окружности прорезями, ось фотоприемников установлена параллельно радиусу кодового диска, кривизна прорезей которого определяется соотношениемВМЪ2 Логде г - 1 екущий радиус точки краяпрорези;- число прорезей;Й - число Фотоприемников,Ь - расстояние между соседнимиФотоприемникамиго - радиус, соединяющий центркодового диска с ближайшимФотодатчиком;Ч - угол между г, и г,и выбрана из условия, что о 1 ношениеразности радиусов, соединяющих центркодового диска с любыми двумя точками края прорези, к углу между этимирадиусами является постоянным.На фиг, 1 изображено устройствопреобразования вращательного движенияв электрические импульсы; на Фиг. 2 кодирующий диск; на фиг, 3 - схемаобработки сигналов фотодатчиков; нафиг, 4 - временная диаграмма, поясняющая Фазы преобразования сигналовустройствами преобразования,8 корпусе 1 размещен непрозрачныйкодовый диск 2 на оси 3 (трибе), име 31244ющей зубчатое зацепление с зубчатымколесом 4, расположенным на оси 5, накоторой жестко закреплено колесо 6.Линза 7 расположена между точечнымисточником 8 света и щелевой диафрагмой 9, размещенной параллельно блокуФотоприемников 10, который, в своюочередь, расположен параллельно радиусу кодового диска 2, установленного 10 между диаФрагмой 9 и блоком фотоприемников 10.Кодовый диск 2 выполнен из непрозрачного материала и имеет прорези11, отношение ширины раскрытия А 5 (Фиг. 2) которых к ширине непрозрачного промежутка Б на любом расстоянииот центра кодового диска являетсяпостоянным, а кривизна краев прорезейопределяется соотношением 20 где г - текущий радиус точки края25 прорези,число прорезей кодового дискаЙ - число Фотоприемников;Ь - расстояние между соседними30фотодатчиками,го - радиус, соединяющий центркодового диска с ближайшимФотодатчиком;Ч - угол между г, и г.Фотодатчики 1 О связаны с электронной схемой, выходы их подключены киндивидуальным усиливающим и дифференцирующим устройствам 2, выходыкоторых, в свою очередь поданы навходы устройства 13 развязки, в ка.40честве которого использован, например, блок полупроводниковых диодов,выходы которых соединены в одну выходную цепь.устройство для измерения скорости45 путем преобразования вращательногодвижения в электрические импульсыработает следующим образом.Контактное колесо 6 осуществляет качение по поверхности иэделия,50 Вращение оси 5 передается посредством зубчатого зацепления (колесаи триба 3) на кодовый диск 2. Привращении кодового диска 2 прорезь11 последовательно открывает фото 55 датчики 10, причем очередная прорезь открывает первый фотодатчиксразу после открытия последнего фотодатчика предыдущей прорезью. Ин993124 бформула изобретения 1 с ИЪ012 Л кие тервал между открытием последнего и первого Фотодатчиков соседними прорезями равен интервалу между откры" тием любых других соседних фотодатчиков, что обеспечивается вышеука занной кривизной краев прорезей, Последовательность импульсов на выходе устройства будет, таким образом, равномерной.Для разделения соседних перекры О вающихся импульсов сигнал с каждого фотодатчика подается на индивидуальные усиливающие и дифференцирующие устройства 12 (фиг. 4, временные диаграммы а). С выхода устройства 15 12 импульсы (фиг. 4, диаграмма б) подаются в общую цепь через устрой" ство 13 развязки (фиг, 3) обеспечивая на выходе устройства последова" тельность импульсов от всех фотодат О чиков фиг. 4, временная диаграмма с 1, Суммарное число разделенных импульсов за один оборот кодового диска определяется из соотношения п=ММ, где к - число прорезей М - число Фотоприемников.Такое выполнение устройства, благодаря возможности разделения перекрывающихся импульсов, позволяет получить на выходе устройства 50-100 зо импульсов в секунду при измеряемой скорости 20 м/ч, что обеспечивает требуемую тоцность. Предлагаемая форма прорезей кодового диска обеспечивает равномерность следования, одинаковую форму и скважность импульсов что значительно упрощает их дальнейшее .преобразование, например, в устройствах, преобразующих кодовый сигнал в аналоговый. Кроме того,4 О повышается надежность работы устройства за счет его упрощения и устранения точной механической регулировУстройство для измерения линейной скорости вращательного движения, содержащее источник света, размещенные вдоль одной оси Фотоприемники и установленный между источником и фотоприемниками кодовый диск с распо" ложенными равномерно по окружности прорезями, о т л и ц а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости медленно вращающихся изделий и упрощения конструкции, ось фотоприемников установлена параллельно радиусу кодового диска, кривизна прорезей которого определяется соотношением где г " текущий радиус точки краяпрорези;число прорезей;М - число фотоприемников;й - расстояние между соседнимифотоприемниками;г - радиус, соединяющий центрОкодового диска с ближайшимфотодатциком,Ч - угол между г, и г.и выбрана из условия, что отношение разности радиусов, соединяющихцентр кодового диска с любыми двумяточками края прорези, к углу междуэтими радиусами является постоянным,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 416725, кл, 6 08 С 9/06, 1974.2. Авторское свидетельство СССР1 620889, кл. С 01 Р 3/36, 1978993124 Рияд оставитель Ю. Власов ехред Ж, Кастелевич Корректор 8, Прохненк ктор А.Лежни Заказ 4 М/ 59 тираж 871 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РауаскПодпи ета СССР рыт ий