Устройство для измерения деформаций вращающихся тел

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Н) А

3(59 С 01 В 7 16

1 (Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг

Э 1 ) (21) 3454088/25-28 (22) 18.06.82 (46) 07.10.83. Бюл. Р 37 (72) A.A. Егоров (71) Ростовский филиал Киевского института инженеров гражданской авиации (53) 531.781 2(088.8) (56) 1. Авторское .свидетельство СССР

9 823835, кл. G 01 В 7/16, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

В 591780, кл. G 01 R 13/08, 1968. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИЙ ВРАЩИСЩИХСЯ ТЕЛ, содержащее подвижный блок, состоящий из тензомоста, варикапно-индуктивного моста, включенного в измерительную диагональ тензомоста, магниторезистора, включенного параллельно одному .из плеч тензомоста, пОдвижных обмоток вращающегося трансформатора, подключенных в диагональ питания тенэомоста, а также датчика оборотов, неподвижный блок, состоящий из последовательно соединенных избирательного усилителя, синхронного детектора, коммутатора и электромагнита, вход избирательного усилителя соединен с варикапно-индуктивным мостом посредством вращающегося конденсатора, источника питания тенэомоста, соединенного с неподвижными обмотками первого вращаквцегося трансформатора, генератора калибровки, вклю-. ченного параллельно входу избирательного усилителя генератора питания варикапно-индуктивного моста, один выход которого подключен к неподвиж.ным обмоткам второго вращающегося трансФорматора, второй выход — к вхо-. ду синхронного детектора, а также .регистратора, входы которого подключены к выходам ко(утатора и датчика оборотов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерений оно снабжено последовательно соединенными конденсатором и резистором,,подключенными между одной из иэ- I мерительных вершин тензомоста и вершиной варикапно-индуктивног() моста подвижного блока,и последовательно соединенными разделительным конденса тором, усилителем, вторым синхронным детектором и процессором, одни выходы которого подключены к регистратору,. а другие - к датчику оборотов, другая обкладка разделительного конденсатора соединена с выходом первого синхронного детектора, а второй ,вход второго синхронного детектора подключен к выходу источника питания тенэомоста неподвижного блока.

1046604

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к тензометрии, и может быть использовано для измерения температуры и деформации вращающихся элементов машин.

Известно устройство для измерения деформаций вращающихся элементов машин, содержащее подвижный блок, состоящий из тензомоста, источника питания и преобразователя выходного сигнала тензомоста, подключенных к соответствующим его диагоналям, и термопару, размещенную рядом с рабочим тензорезистором, подключенную 15 к входу преобразователя выходного сигнала, неподвижный блок, состоящий из преобразователя выходного сигнала, соединенного с преобразователем подвижного блока через вращающиеся 20 конденсаторы, регистратор деформации, источник стабилизированного напряжения, делитель напряжения с двумя входами, один из которых соединен с выходом источника стабилизированного напряжения, а другой — с электромагнитом, в магнитном поле которого размещен магниторезистор, подключенный параллельно одному из плеч тензомоста (1) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения деформаций вращающихся тел, содержащее подвижный блок, состоящий из тензомоста, варикапно-индуктивного моста, включенного в измерительную диагональ TeHSQмоста, магниторезистора, включенного параллельно одному из плеч тензо" моста, подвижных обмоток вращающегося трансформатора, подключенных в 40 диагональ питания тензомоста, а также датчика оборотов, неПодвижный блок, состоящий из последовательно соединенных избирательного усилителя, синхронного детектора, коммутатора и электромагнита, вход избирательного усилителя соединен с вари.капно-индуктивным мостом посредством вращающегося конденсатора,. источника питания тензомоста, соединенного с неподвижными обмотками вращающегося трансформатора, генератора калибровки, включенного параллельно входу избирательного усилителя, генератора питания варикапно»индуктивного моста, один выход которого подключен к неподвижным обмоткам второго вращающегося трансформатора, второй выход " к входу синхронного детектора, а также регистратора, входы которого подключены к выходам коммутатора и дат- 60 чика оборотов (2 .

Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют производить одновременное измерение температуры, статических и тепловых деформаций при измерении быстропроте кающих процессов, что приводит к снижению точности измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем одновременной фиксации температуры, статической и тепловой деформации на вращающихся телах.

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения деформаций вращающихся тел, содержащее подвижный блок, состоящий из тензомоста, варикапно-индуктивного моста, включенного в измерительную диагональ тензомоста, магниторезистора, включенного параллельно одному из плеч тензомоста, подвижных обмоток вращающегося трансформатора, подключенных а диагональ питания тензомоста, а также датчика оборотов, неподвижный блок, состоящий из. последовательно соединенных избирательного усилите-. ля, синхронного детектора, коммутатора и электромагнита, вход избирательного усилителя соединен с варикапноиндуктивным мостом посредством вращающегося конденсатора, источника питания тензомоста, соединенного с неподвижными обмотками вращающегося трансформатора, генератора калибровки, включенного параллельно Входу избирательного усилителя, генератора питания варикапно-индуктивного моста, один выход которого подключен к неподвижным обмоткам второго вращающе-. гося трансформатора, второй выход— к входу синхронного, детектора, а также регистратора, входы которого подключены к выходам коммутатора и датчика оборотов, снабжено последовательно соединенными конденсатором и резистором, подключенными между одной из измерительных вершин тензомоста и вершиной.варикапно-индуктивного моста подвижного блока, и последовательно соединенными разделительным конденсатором, усилителем,. вторым синхронным детектором и про-, цессором, одни выходы которого подключены к регистратору, а другие к датчику оборотов, другая обкладка разделительного конденсатора соединена с выходом первого синхронного детектора, а второй вход второго синхронного детектора подключен к выходу источника питания теизомоста неподвижного блока..

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит подвижный блок 1 и иеподвижный блок 2. Подвижный блок 1 состоит из термопары 3, тензомоста 4, образованного тензорезисторами 5-8, разделительно-ограничительной цепи из сопротивлений 9-11 и конденсатора 12, варикапно-индуктивного моста, состоящего из варикапов 13 и 14 и индуктивности 15, под10 46604 вижных обмоток 16 вращающегося транс- сопротивление 20 подшипников), иэбиформатора, подключенных в диагональ рательный усилитель 21, синхронный питания тензомоста 4, магниторезис- . детектор. 22 управляет коммутатором тора 17, включенного параллельно од- 3 0 таким образом, что магнитное поному из плеч тензомоста 4, а также ле электромагнита 31.изменяет сопродатчика 18 оборотов. Подвижный блок 1 5 тивление магниторезистора 17 на весоединен с неподвижным блоком 2 по- личину температурного приращения тенсредством вращающегося. конденсатора зорезистора 7. Кроме того, сигнал тер19 и сопротивления 20 подшипников. . мопары 3 c,âûõoäà синхронного детекНеподвижный блок 2 состоит из после- тора 22 поступает на регистратор 27 довательно соединенных избиратель- .10 как сигнал, соответствующий темпераного. Усилителя 21, синхронного детек- туре детали. тора 22, разделительного конденсато- .Сигнал тензомоста 4, содержащий ра .23, усилителя 24, второго синхрон- . информацию о статической и тепловой ного детектора 25, процессора 26 и деформации через разделительно-.ограрегистратора 27, генератора 28 пита- 15 ничительную цепь элементов 9,12,11, ния варикапно-индуктивного моста, варикапно-индуктивный мост. 13,14 один выход которого подключен к не- - и 18, линию бесконтактного токосъемподвижным обмоткам 29 второго враща- ника (вращающийся конденсатор 19 и ющегося трансформатора, а второй вы- сопротивление 20 подшипников), иэбиход - к.входу синхронного детектора 2О Рательный Усилитель 21, синхронный

22, последовательно соединенных ком- детектор 22, разделительный конденмутатора 30 и электромагнита 31,re- сатор 23, Усилитель 24 .и второй синнератора 32 калибровки, включенного хронный детектор 25 поступает на параллельно входу избирательного уси-. процессор 26. На процессор 26 постулителя 21 и последовательно с сопро- 25 пает также. сигнал с датчика 18 обо-. тивлением 20 подшипников, а также ис- . Ротов. В процессоре 26 происходит точника 33 питания тензомоста 4, один Разделение статической и тепловой выход которого подключен к неподвиж-, составляющих сигнала. В результате ным обмоткам 34 вращающегося транс- не регистратор 27 поступают сигналы, форматора,. а другой — к входу второ- соответствующие действительной ста-го синхронного. детектора 25. ЗО тической и действительной тепловой деформации. Генератор 32 осуществляет

Устройство работает следующим об- калибровку измерительной линии.

Таким образом предлагаемое устПри..воздействии статических и теп- Ройство -позволяет производить одноловых деформаций тенэореэистор 7 из- 35 временно измерение статической и.тепменяет свое сопрстивление. Кроме то- ловой деформаций, а также темпераго, он изменяет. свое сопротивление и туры, что очень важно при измерении при воздействии температуры, при ко- быстропротекающих процессов, наприторой работает исследуемая деталь. мер, во вращающихся элементах газоТермопара 3 измеряет температуру íà- 4О турбинного двигателя самолета. Точгрева тенэореэистора 7. Сигнал термо- ность измерения повышается еще и эа пары 3 через ограничительное сопротив- счет того, что передача информации ление 10, варикапно-индуктивный мост производится через один канал токось13 14 и 18 линию бесконтактного то- ема одновременно с сигналами калибЪ косъема(вращающийся конденсатор 19 и . боровки измерительной линии.

1046604

Тирам 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

11.303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 7712/40

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Писаревский

Редактор Т. Кугрышева Техред A.Âàáêíåö Корректор A. Зимокосов