Устройство для бесконтактной передачи медленно изменяющихся измерительных сигналов вращающегося объекта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧИ МЕДЛЕННО ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ВРАЩАЩЁГОСЯ ОБЪЕКТА, содержащее магнитопровод из двух неподвижных оснований, соединенный первым внутренним и вторым внешним полыми концентричными ци- SCEc-j :;;-;. 7 -,- ... . .-f ч S .: i.:,:., - i «ЙБЛЮЕйЛ ,линярами различного диаметра, Ji вращающуюся на валу между неподвижными основаниями роторную часть магнитопровода с расположенной на ней сигнальной обмоткой, модуляционную обмотку, расположенную между nepKiiM внутренним и вторым внешним палыми концентричн№ш цилиндрами, а также неподвижную измерительнзгю обмотку, причем плоскости всех обморок перпендикулярны оси вращения вала,о тличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введен соединяющий неподвижные соединения третий ПОЛЬЕЙ концентричный цилиндр с диаметром, 3 большим диаметра второго внешнего (Л полого концентричного цилиндра, а измерительная обмотка расположена между вторым внешним и третьим полыми концентричными цилиндрами.

(19) (111

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫ1 НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3604230/24-21 (22) 28.03.83 (46) 15.06.85. Бюл. № 22 (72) В.Б. Малешин, В.Г. Гусев, М.П. Иванов и А.М. Зубаиров (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621. 17.44 {088.8) .(56) Самбурский А. И., Новик В. К., . Бесконтактные измерения параметров вращающихся объектов. М., "Машиностроение", 1976.

Авторское свидетельство СССР № 904003 кл. G 01 Р 5100 е 1982 °, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧИ МЕДЛЕННО ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ

ОБЪЕКТА, содержащее магнитопровод из двух неподвижных оснований, соединенный первым внутренним и вторым внешним полыми концентричными ци,линдрами различного диаметра, ;a вращающуюся на валу между неподвижными основаниями роториую часть магнитопровода с расположенной на ней сигнальной обмоткой, модуЛяциоиную обмотку, расположенную между первым внутренним и вторым внешним полыми концентричными цилиндрами, а также неподвижную измерительную обмотку, причем плоскости всех обмоток перпендикулярны оси вращения вала,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения чувствительности, в него дополнительно введен соединяющий неподвижные соединения третий полый концентричный цилиндр с диаметром, большим диаметра второго внешнего полого концентричного цилиндра, а измерительная обмотка расположена между вторым внешним и третьим полыми концентричными цилиндрами.

1161825

46

Я

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для передачи медленно изменяющихся измерительных сигналов постоянного тока с вращающихся обьектов при повышенной (до 300-350 С) температуре в месте расположения преобразователя.

Цель изобретения — ловышение чувствительности.

На чертеже приведено устройство, общий вид

Устройство содержит вал 1 с расположенной на нем роторной частью 2 магнитолровода, вращающуюся сигнальную обмотку 3, намотанную на роторную часть 2 магнитопровода и подсоединенную к источнику медленно меняющегося сигнала (на чертеже не показан), первый 4, второй 5 и третий 6 попые концентричные цилиндры, соединяющие неподвижные основания

7 и 8 магнитопровода. Иежду первым

4 и вторым 5 полыми концентричнымн цилиндрами расположена модуляционная обмотка 9, подключенная к источнику тока модуляции (на чертеже не показан), а между вторым 5 и третьим 6 — измерительная обмотка

10, соединенная с блоком индикации (на чертеже не показан) . Плоскости всех обмоток перпендикулярны оси вращения вала.

Устройство работает следующим образом.

При подключении вращающейся сигнальной обмотки 3 к источнику медленно изменяющегося электрического сигнала через нее протекает ток, который создает в магнитопроводе устройства магнитный поток Фо. Иагнитный поток Фо замыкается по магнитолроводу, как показано на чертеже. При отсутствии тока модуляции магнитные сопротивления первого 4, второго 5 и третьего 6 полых концентричных цилиндров одинаковы, т.е. через каждый попый концентричный цилиндр распределяется третья часть потока Фо. Постоянный магнитный поток Фз не наводит ЭДС в измерительной обмотке 10, так как для ее появления при заданном расположении сигнальной обмотки 3 необходим леременный магнитный поток.

При подключении модуляционной обмотки 9 к.источнику тока модуляции в этой обмотке протекает переменный ток. Величина тока должна,быть достаточна для глубокого магнитного насыщения материала полых концентричных цилиндров 4 и 5. При насьицении этих участков магнитной цепи их магнитное сопротивление резко возрастает и изменяется из-за симметричности кривой намагничивания магнитного материала магнитопровода с двойной частотой тока модуляции.

С двойной частотой тока модуляции происходит и перераспределение магнитного потока Ф . При этом в измерительной обмотке 10 наводится

ЭДС двойной частоты тока модуляции, амплитуда которой однозначно соответствует величине передаваемого сигнала ЭДС первой гармоники тока модуляции легко отделяется с помощью фильтров.

Расчеты показали, что площадь сечения второго 5 и третьего 6 полых концентричных цилиндров должна быть в 5-6 раз меньше площади поперечного сечения неподвижных оснований

7 и 8 в радиальном направлении,т.е. от оси вращения по радиусу к поверхности максимального диаметра. Это условие обеспечивает насыщение при модуляции прежде всего полых концентричных цилиндров 5 и 6. Согласно расчету оптимальное соотношение площадей сечений полых концентричных цилиндров 4-6 равно 1.:1:2. Статорная часть магнитопровода устройства должна выполняться с минимальными воздушными зазорами в месте стыка.

В предложенном устройстве достиг- нута более высокая чувствительность по сравнению с устройством-прототипом, например.потокосцепление измерительной обмотки 10 с магнитным потоком Ф изменяется практически от максимального значения, равного

Ы,о- 4 (при возрастании магнитного сопротивления на несколько порядков величины), до W ° Ф /2, где W,о — число витков измерительной обмотки 10.

Чувствительность, устройства-прототипа существенно меньше, поскольку влияние изменения магнитного сопротивления на перераспределение магнитного потока Ф мало. В итоге, для обычных режимов работы чувствительность предлагаемого устройства на 1015Х выше по сравнению с устройствомпрототилом. 11Û 825

Составитель В. Вагин

Редактор К. Волощук ТехредМ.Гергель Корректор;В. Бутяга

Заказ 3963/45 Тираж 7ОЗ Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4