Устройство для измерения частоты вращения вала

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН иг (21) 3660906/24-10 (22) 14.10.83 (46) 23.02.86.Бюл, Р 7 (72) Ю.И.Романенко (53) 531.771(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

N - 951140, кл. G 01 Р 3/481, )980.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 684446, кл. С 01 Р 3/48, 1976. (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащее емкостный датчик, включенный в контур автогенераторного преобразова„,SU» 1213416 (51) 4 С О1 Р 3/48 теля, частотный детектор, регистратор и источник питания, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и выявления знака радиальных биений вала, емкостный датчик выполнен асимметричным и в устройство дополнительно введены два частотных дискриминатора и второй регистратор, причем входы частотных дискриминаторов подключены к выходам автогенераторного преобразователя, а их выходы — к входу второго регистратора.

2. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введен управляемый элемент перест,ройки контура, а второй регистратор выполнен в виде двух триггеров, двухвходового элемента И, потенциометра, двух резисторов и двух диодов, причем R-вход первого триггера подключен к выходу первого частотного дискриминатора, S-вход второго триггера — к выходу второго частотного дискриминатора, прямые выходы первого и второго триггеров соответствеHHo подключены через после12I34I6 довательно соединенные первый резистор и первь1й диод и через второй резистор и второй диод к движку потенциометра, который подключен к элементу перестройки контура, параллельно соединенному с емкостным датчиком, инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены через двухвходовый элемент И к объединенному S-входу первого триггера и R-входу второго триггера, а выводы потенциометра подключены к источнику питания.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизиро— ванных системах управления гидроэлектростанций.

Известно устройство для измерения частоты вращения вала, содержащее датчик, автогенераторный преобразователь, частотный детектор и регистратор (Ij .

Недостатками, данного устройства являются невозможность выявления радиальных биений и низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее симметричный емкостный датчик, автогенераторный преобразователь, частотный детектор, настроенный на пороговое значение, и регистратор )2) .

Недостатками известного устройства являются низкая надежность измерения числа оборатоь, обусловленная дрейфом автогенераторного преобраэо- д ватсля, и невозможность выявления радиальных биений.

Целью изобретения является повышение надежности и выявление радиальных биений вала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения частоты вращения вала, содержащем емкостный датчик, автогенераторный преобразователь, частотный детектор, резисторы и источник питания, емкостный датчик выполнен асимметричным и в усиройстве дополнительно введены два триггера, два частотных дискриминатора, двухвходовый эле— мент И, потенциометр и два диода, причем вход R первого триггера через первый частотный дискриминатор и вход $ второго триггера через второй частотный дискриминатор подключены к выходу автогенераторного преобразователя, прямые выходы первого и второго триггера соответственно подключены через последовательно соединенные первый резистор и первый диод и через второй резистор и второй диод к движку потенциометра, который в свою очередь подключен к элемеьту перестройки контура, параллельно соединенному с емкостным датчиком, инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены через двухвходовый элемент И к объединенному S-входу первого триггера и R-входу второго триггера, выводы потенциометра подключены к источнику питания.!

На фиг.1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2— временные диаграммы функционирования устройства; на фиг.3 — вариант устройства с элементом памяти, выполненным на триггере с обратным динамическим входом.

Асимметричный трехэлектроный емкостный датчик 1, расположенный

1213416 неподвижно, образует с индуктивностью 2 и варикапом 3(элементом перестройки контура) резонансный контур автогенераторного преобразователя 4. На выходе автогенератора 4 подключены измеритель частоты с частотным детектором 5 и частотные дискриминаторы минимальной частоты

6 и максимальной частоты 7 выходного сигнала автогенератора 4. Выходы дискриминаторов 6 и 7 подключены к светодиодам 8 и 9 регистратора. Одновременно выходы дискриминаторов 6 и 7 подключены к установочным S-входу второго триггера 1О и

К-входу первого триггера 11. Вторые выводы светодиодов 8 и 9 подключены через резисторы 12 и 13 к источнику питания. Прямой выход триггера 11 и инверсный выход триггера 10 соединены через двухвходовый элемент

И 14 с объединенными R-входом триггера 10 u S-входом триггера 11. Инверсный выход триггера Il через резистор 15 и прямой выход триггера

II через резистор 16 подключены соответственно через светодиоды 17 и 18 к источнику питания U

Одновременно прямые выходы триг-. геров 10 и ll через последовательно включенные резисторы 19, диод 20, резистор 21 и диод 22 подключены к движку потенциометра 23, выводы которого подключены к источнику питания U< . Вывод движка потенциометра

23

3 через резистор 24 подключен к варикапу 3.

В случае использования в качестве элемента памяти 11(IO) триггера с обратным динамическим входом(фиг.3) его вход соединяется с выходом частотного дискриминатора 7 (6) а 3 вход заземлен. Установочный S-вход через резистор 25 заземлен и через резистор 26 подключен к блоку 27 задержки. Инверсный выход триггера 11 и его динамический вход через двухвходовый элемент И подключены через светодиод 8 и резистор !6 к источнику питания U

Устройство работает следующим образом.

Асимметричный трехэлектродный емкостный датчик l с индуктивностью

2 и варикапом 3 образуют резонансный контур автогенераторного преобразователя 4, выход которого контролируется частотомером 5. Частотные дискриминаторы 6 и 7 выделяют совпадение частоты выходного сигнала автогенераторного преобразователя заданными значениями. В исходном состоянии триггеры 10 (II) находятся в нулевом состоянии.

При достижении экстремального

10 значения частотно-модулированного сигнала автогенераторного преобразователя некоторои максимальной заданной частоты f дискриминации срабатывает частотный дискриминатор 7, !

5 триггер !1 изменяет свое состояние, включается светодиод 18, свидетель- ствующий об отклонении частоты от— носительно заданной. Кроме этого, потенциометр 23 шунтируется через

20 диод 20 резистором 19, что приводит к снижению напряжения на варикапе

3 и перестройке частоты автогенераторного преобразователя 4.

При достижении экстремального зна25 чения частотно-модулированного сигнала автогенераторного преобразователя некоторой минимальной заданной частоты Ед срабатывает частотный дискриминатор 6, триггер 10 изменяет

ÇII свое состояние, включается светодиод 17, а резистор 20 расшунтирует потенциометр 23, что вызывает перестройку автогенераторного преобразователя встречно вызвавшему дестабилизирующему воздействию (фиг.2 ).

Потенциометром 23 устанавливают при регулировки среднюю частоту по отношению к уравнениям дискриминации.

Элемент И !4 обеспечивает установку

411 триггеров !О и 11 в исходное состояние.

Особенностью построения схемы, использующей триггер с обратным динамическим входом (фиг.3), являет4> ся применение блока 27 задержки, устанавливающего триггер в исходное состояние после включения источника питания U< ° Кроме этого, данная схема позволяет снять установочный сигнал непосредственно с выхода элемента И 28.

Предложенное устройство позволяет повысить надежность выработки установочных сигналов и, кроме этого, выявить радиальные колебания ротора гидроагрегата.

1213416

O И t$ Ы t7 ИО

Составитель Ю.Мручко

РедактоР Т,КУгРышева ТехРед М, ПаРоцай КоРРектоР В,Цу я

Заказ 778/55 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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