Устройство для измерения крутящего момента

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. В момент совмещения метки с датчиком метки 1 с выхода датчика 3 метки поступает импульс на запуск мультивибратора 4, импульсы которого запускают генератор 6 линейно изменяющегося тока (ГТ). Через интервал времени запускается мультивибратор 5, импульс с которого запускает ГТ 7. Ток с выходов ГТ 6 и 7 поступает в питающую обмотку трансформаторного преобразователя 8, где он суммируется с паразитным током от действия ЭДС, обусловленной «скоростным эффектом. Выходное напряжение трансформаторного преобразователя 8 через двухполупериодный выпрямитель 13 поступает на интегратор 9, который соединен с регистратором 10. 2 ил. со ND 00 О) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G01 L3 10

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3908256/24-10 (22) 26.04.85 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (71) Пензенский политехнический институт (72) В. И. Кулапин, А. И. Мартяшин, И. Н. Фролов, В. И. Чернецов и С. А. Селин (53) 531.781 (088.8) (56) Авто рс кое св идетел ьств о С С С P № 626371, кл. G 01 1 3/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1030677, кл. G 01 L 3/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения—

„„SU„„1328694 А ) повышение точности измерения. В момент совмещения метки с датчиком метки 1 с выхода датчика 3 метки поступает импульс на запуск мультивибратора 4, импульсы которого запускают генератор 6 линейно изменяющегося тока (ГТ). Через интервал времени запускается мультивибратор 5, импульс с которого запускает ГТ 7. Ток с выходов ГТ 6 и 7 поступает в питающую обмотку трансформаторного преобразователя

8, где он суммируется с паразитным током от действия ЭДС, обусловленной «скоростным эффектом». Выходное напряжение трансформаторного преобразователя 8 через двухполупериодный выпрямитель 13 поступает на интегратор 9, который соединен с регистратором 10. 2 ил.

1328694

З0

Ii=VoA1

50!

2= 1 ok i Ò)) — 0121, при k)=k)=k

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения крутящего момента на вращающихся валах различных силовых агрегатов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — вре- . менные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из метки 1, расположенной на исследуемом валу 2, датчика 3 метки, двух ждущих мультивибраторов 4 и 5, двух генераторов 6 и 7 линейно изменяющихся токов, магнитоупругого трансформаторного преобразователя 8, интегратора 9, регистратора 10, элементов ИЛИ 11 и НЕ 12 и двухполупериодного выпрямителя 13. Датчик

3 метки через мультивибратор 4 соединен с генератором 6 линейно изменяющегося тока, мультивибратором 5 и одним из входов элемента ИЛИ 11. Выход мультивибратора 5 соединен с управлякзщим входом регистратора 10 и вторым входом элемента ИЛИ 11, а также с входом генератора 7 линейно изменякхщегося тока. Выходы генераторов 6 и 7 линейно изменяюгцихся токов подключены к входу магнитоупругого трансформаторного преобразователя 8, выход которогo через двухполупериодnhIH выпрямитель 13 и интегратор 9 соединен с входом регистратора 10 Выход элемента ИЛИ 11 соединен с уира)зляющим входом интегратора 9 и через элемент HE 12 с входом интегратора 9.

Устройство работает следующим образом.

В момент l) совмещения одного и того же участка вала с измерительной зоной преобразователя (совмещение метки 1 с датчиком 3 метки) с )зыхода датчика 3 поступает импульс на запуск первого ждущего мул ьтивибратора 4, который выдает импульсы постоянной амплитуды Vo и длительности т)), запускающие первый генератор 6 линейно изменяющегося тока.

Значение тока на выходе генератора 6 определяется выражением (при t)(t(to) где ki — — коэффициент блока преобразования напряжения в ток.

Через интервал времени т)) (в момент

1») по заднему фронту импульса с мультивибратора запускается второй мультивибратор 5, который вырабатывает импульс постоянной амплитуды 1 О и длительности т)).

Импульс с мультивибратора 5 запускает генератор 7, на выходе которого значение тока определяется выражением (при 4(!(4) 1=1 ))Iг (11t)(t(i) 14-=Л(1з) .

Ток с выходов генераторов 6 и 7 линейно изменяющихся токов поступает в питающую обмотку магнитоупругого трансформаторного преобразователя крутягцего момента, где он суммируется с паразитным током 1., от действия ЭДС, обусловленной

«скоростным эффектом». Полагая, что в интервале времени ti — t3 частота вращения вала постоянна (что достигается соответствуюгцим подбором тц((сз), паразитный ток также I„=const. Поэтому ЭДС, наводимая !,„в измерительной обмотке, прямо пропорциональна производной 1„, а так как 1„=

const, то производная от 1. равна нулю.

Таким образом, напряжение на выходе преобразователя крутящего момента описывается выражением

Vi = -1 М+еш= — М ЯМ+еа, гдееиг — ЭДС, наведенная в измерительной

20 обмотке (вызванная «скоростным эффектом»);

М вЂ” взаимоиндуктивность магнитоупругого трансформаторного преобразователя.

В интервале времени t(t(tz на выходе преобразователя 8 имеем

V = — 12М+ео= — VokM+ еиг.

)) (( (И

Выходное напряжение преобразователя 8 через двухполупериодный выпрямитель поступает на интегратор, который импульсами с элемента ИЛИ открыт по входу в интервале времени 1) — 1з.

35 На выходе интегратора напряжение описывается выражением — !™м ) — 1 qà =2 1 ойМ-= =2 Ъ ой — (Мо+) М), где т — постоянная времени интегрирования интегратора;

Mo — известное значение взаимоиндуктивности преобразователя крутящего момента при значении крутящего момента, равном нулю;

ЛМ вЂ” изменение значения взаимоиндуктивности преобразователя крутящего момента при наличии нагрузки.

Выходное напряжение интегратора по заднему фронту импульса с мультивибратора 5 фиксируется регистратором (например, аналоговым запоминающим устройством) .

Импульс с элемента НЕ приводит интегратор в нулевое состояние и при повторном совмещении метки с датчиком метки весь процесс повторяется аналогично рассмотренном у .

1328694

Ч

Сост а в ител ь A. П аш ко в

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор A. Обручар

За каз 3477/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау инская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее упругий вал с меткой, последовательно соединенные датчик метки, первый ждущий мультивибратор, генератор линейно изменяющегося тока и магнитоупругий трансформаторный преобразователь, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй ждущий мультивибратор, второй генератор линейно изменяющегося тока, двухполупериодный выпрямитель, интегратор, элемент ИЛИ и элемент НЕ, подключенный к первому входу интегратора, к второму входу которого подключен выход двухполупериодного выпрямителя, а к третьему входу и к входу элемента НŠ— выход элемента ИЛИ, причем выход первого ждущего мультивибратора соединен с первым вхо5 дом элемента ИЛИ и с входом второго ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входами второго генератора линейно-изменяющегося тока, первым входом регистратора и вторым входом элемента

ИЛИ, при этом вход магнитоупругого трансформаторного преобразователя соединен с входом второго генератора линейно изменяющегося тока, а выход — с двухполупериодным выпрямителем, а выход интегратора соединен с вторым входом регистратора.