Фотоэлектрический динамометр

 

Класс 42k, 7ог № 120939

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. А. Кожемякин и Р. М. Уланов

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР

Заявлено 13 января 1958 г за М 500800/40 в Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Для определения натяжения троса аэростатной антенны уже предлагались различной конструкции фотоэлектрические динамометры, выполненные с применением датчика с двумя фоточувствительными элементами и с разделением общего светового потока о"; источника света на два пучка, каждый из которых, отражаясь от зеркала и пройдя через клин, установленный в одном из направлений, поступает на фоточувствительные элементы.

Однако известныс фотоэлектрические дннамометры подобного рода громоздки, сложны по своей конструкции и неудобны в эксплуатации, так как механическая система ввода измеряемых величин в датчик синхронной передачи часто выходит из строя, кроме того элементы электрической схемы динамометра подвержены влиянию мощного поля высокого электрического напряжения.

Описываемый динамометр не имеет этик недостатков, Новые качества динамометра достигнуты за счет того, что в нем на находящемся под воздействием высокого электрического напряжения основании расположена зеркально-оптическая отражательная часть датчика, а измерительное устройство с источником света размещено в кожухе, отделенном от основания при помощи изолятора удлиненной формы.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого фотоэлектрического динамометра; на фиг. 2 — дннамометр, вид сбоку.

Динамометр состоит из датчика I, клин 2 которого шарнирно соединен с амортизационным устройством аэростатной автолебедки, и указателя 3, устанавливаемого на щите управления.

Измерительное устройство датчика 1 выполнено по дифференциальной схеме в виде фотопотенциометра из двух фоточувствительных элементов 4 (фотосопротивлений) и включенного между ними обычного непроволочного активного потенциометра о, на который подае1ся через лампочку б накаливания плюс от источника электропитания измерительного устройства. Оба элемента 4 освещаются индивидуальными № 120939

Ilii чками света QT лампочки б Icpc3 cHcTciltl 3PpKBJI i (H IH ttpH3»t) . Н аличие индивидуальных пучков света для каждого элемента 4 исключает ошибки в измерениях при изменении с течением времени яркости лампочки 6 и при изменении прозрачности атмосферы.

Ввод измеряемой величины натяжения троса аэростатной антенны в датчик 1 осуществляется изменением светового потока пучка света, падающего на один из элементов 4, что достигается перемещением клина 2. Указатель 8 представляет из себя лагометр 8 с подвижными катушками или подвижным магнитом, последовательно с обмотками которого включены добавочные сопротивления 9 и 10, обеспечивающие получение измеряемых величин по шкале. Параллельно "опротивлению 9 (обычного графитового гасящего) включена неоновая сигнальная лампочка 11 для обеспечения наде>кной сигнализации рабочего состояния измерительного устройства датчика 1.

Конструкция динамометра. Система зеркал 7 (или призм) собрана в кожухе 12, укрепленном па горизонтальной поверхности углового основания 13, находящегося под электрическим напряжением и связанного деталью, в которой измеряется сила натяжения (например, трос аэростатной антенны). На передней стенке кожуха 12 укреплены три бленды 14. В нижнюю из них (перпендикулярно ее оси) врезана направляющая 15 клина 2, в которой имеется сквознос прямоугольное окно с размерами, аналогичными размерам диафрагмы верхней бленды 14; средняя бленда 14 предназначена для приема пучка света от лампочки 6.

Клин 2 выполнен в виде тонкой стальной ленты переменной ширины и длинои, соответствующей ходу каретки амортизационного устройства аэростатной лебедки, Стальная лента клина 2 свернута в плоскую спираль на бобине, внутри которой имеется пружина, стремяшаяся повер .Ió òü бобину так, чтобы клин 2 был в свернутом состоянии. Бобина с клином 2 размещена в кожухе 16, установленном на основании 18 так, что лента клина 2 свободно входит в направляющую 15 нижней бленды 14.

Таким ооразом, элемент описанной KQHcTpi> KIIHH датчика 1, НВходящийся в мошном поле высокой частоты и под весьма большим напряжением высокой частоты. не содержит в себе никакой электрической схемы, что приводит к большей надежности работы динамометра и большему удобству при эксплуатации его.

На вертикальной поверхности основания 1> укреплен армированный изолятор 17 удлиненной формы, на противоположном конце кото-, рого (т. е. в точке с нулевым электрическим потенциалом) укреплен кожух 18 фотопотенциометра 4 — 5. К кожуху 18 прикреплены три бленды 19. Внутри этого кожуха за нижней и верхней блендами укреплены фазочувст вите.7ьные элементы 4: по одному за каждой блендой, а за средней блендой кожуха 18 размешепа лампочка 6. В нижней части кожуха 18 устаноьлена фишка 20 разъема экранированного соединительного трехжильного шланга 21, подключаемого к указателю 8 динамометра.

На угловом основании И предусмотрены вырезы и отверстие для укрепления датчика 1 на автолебедке или на других подобных устройствах, где необходимо .измерять силу натяжения.

Использование динамометра заключается в следующем: изменяя посредством перемещения клина 2 освещенность одного из фоточувствительных элементов 4, вызывают изменение сопротивления плеч фотопотенциометра 4 — 5, что ведет к изменению отношения токов в рамках лагометра 8, а следовательно, и к изменению положения его подвижной системы. 3TQ обстоятельство позволяет определить зависимость № 120939 угла поворота указателя 8 от изменения сопротивления освещенного плеча фотопотенциометра 4 †.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический динамометр, преимущественно для измерения силы натяжения в деталях, находящихся под электрическим напряжением, например в тросе аэростатной антенны, с применением фотоэлектрического датчика, измерительное устройство которого выполнено по дифференциальной схеме с двумя фоточувствительными элементамн с разделением общего светового потока от источника света на два пучка с помощью зеркал и с вводом измеряемой величины в датчик изменением светового потока в одном из пучков света с помощью клина, отл и ч аю щи и с я тем,.что, с целью исключения влияния электрического напряжения на измерительную схему, упрощения конструкции прибора и повышения его эксплуатационных свойств. в нем на находящемся под электрическим напряжением основании, связанном с исследуемой деталью, смонтирована зеркально-оптическая отражательная часть датчика, а измерительное устройство с источником света размещено в кожухе, отделенном от основания посредством изолятора удлиненной формы.

Фиг. 2