Устройство для измерения скорости вращения вала в пределах одного оборота

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства . С помощью автоколлиматора 6 на зеркало 1 направляется луч света, претерпеваюпдай многократные отражения от зеркал 4,5, расположенных в плоскости развертки луча. При вращении вала на выходе автоколлиматора 6 формируются серии импульсов фототока. Это позволяет с повышенной точностью проводить измерения скорости вращения в пределах одного оборота вала, 3 ил. И (Л .z.l

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) (gg 4 G Ol P -3/36 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Г

/ (1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4127463/24-10 (22) 13.06.86 (46) 07.10.88. Бюл. 9 37 (72) Н.В.Гелашвили, 10,Н,Костава, Э.В.Куцер, Г.Г.Бакрадзе, В.ИЛекриладзе, Н.О.Отаришвили, К.В.Поцхищ; вили и Г.О.Цинадзе (53) 531.776 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 706770, кл. G Ol Р 3/36, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 901911) кл. G 01 P 15/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА В ПРЕДЕЛАХ ОДНОГО

ОБОРОТА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение чувствительности устройства. С помощью автоколлиматора 6 на зеркало l направляется луч света, претерпевающий многократные отражения от зеркал 4,5, расположенных в плоскости развертки луча. При вращении вала на выходе автоколлиматора 6 формируются серии импульсов фототока.

Это позволяет с повышенной точностью проводить измерения скорости вращения в пределах одного оборота вала. ®

3 ила

1429034

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа работы различных типов двигателей и их контроля.

Целью изобретения является повыше5 ние чувствительности устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 — пространственная диаграмма, поясняющая работу устройства; на фиг. 3 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство (фиг.1) состоит из основного зеркала 1, площадки 2, двигателя 3, внешних зеркал 4,-4, дополнительного зеркала 5, фотоэлектрического автоколлиматора 6, логического блока 7, счетчиков 8 интервалов времени, вычислительного блока 9.

В автоколлиматор б конструктивно Zp входит источник и приемник света, оптически согласованные через основное зеркало, дополнительное зеркало 5 и внешние зеркала 4 с помощью светоделителя (не показан). 25

Логический блок 7, счетчик 8 интервалов времени и вычислительный блок 9 объединены в счетно-решающий блок 10.

Основное зеркало 1 расположено на площадке 2, жестко связанной с валом 3р о двигателя 3, под углом 45 к оси вала, внешние зеркала 4, - 4„расположены равномерно по радиусу окружности в плоскости развертки луча параллельно оси вращения вала, дополни35 тельное зеркало 5 расположено на площадке 2 таким образом, что лучи, отраженные последовательно от каждого из внешних зеркал 4„, при повороте вала двигателя претерпевают многократное отражение между каждым из внешних зеркал 4 < и.дополнительным зеркалом .5. Выход фотоэлектрического автоколлиматора б,соединен с входом логического блока 7, выход которого соединен с входом счетчика 8 интервалов времени, выход которого соединен с входом вычислительного блока 9.

Устройство работает следующим образом.

Луч от фотоэлектрического автоколлиматора 6, расположенного соосно с валом двигателя 3, попадает на основное зеркало 1, отразившись от него попадает на внешнее зеркало 4 .

В момент перпендикулярности падающего луча к внешнему зеркалу 4„ луч, отразившись от него, вернется по тому же пути.

В результате на выходе автоколлиматора 6 появится импульс, соответствующий первому отражению (фиг.2а, где ч — постоянный угол между дополнительным зеркалом и лучом, отраженным от основного зеркала; с, — угол поворота площадки 2, жестко закрепленной на валу двигателя 3, т.е. угол поворота вала двигателя 3).

При повороте вала двигателя на угол ь луч, отразившись от внешнего зеркала 4,, попадает на дополнительное зеркало 5, В момент перпендикулярности падающего луча к дополнительному зеркалу 5 луч, отразившись от дополнительного зеркала,возвращается обратно по тому же пути.

Б результате на выходе автоколлиматора появится второй импульс, соответствующий второму отражению (фиг.2б). В этом случае

h — — — Ч

oL

При дальнейшем повороте вала двигателя 3 на угол о луч, отразившись от дополнительного зеркала 5, попадает на внешнее зеркало 4, . В момент перпендикулярности падающего луча плоскости внешнего зеркала

4, произойдет третье отражение, в результате чего луч, отразившись от внешнего зеркала 4,, возвратится по тому же пути, но уже в обратном направлении. В результате на выходе автоколлиматора появится третий импульс (фиг.2в). В этом случае

Аналогично рассуждая, при повороте вала двигателя 3 на угол g„ пму отражению будет соответствовать п-импульс на выходе автоколлиматора

6 (фиг.Zr). В этом случае

При дальнейшем повороте вала двигателя 3 аналогичную картину получим в результате многократного отражения от второго, третьего,..., К-ro внешнего зеркала 4„, расположенных по радиусу окружности.

Таким образом, в результате одного оборота вала двигателя 3 с каждо1429034

ro из К зеркал получаем и импульсов, соответствующих и отражениям.

Ширина импульсов в угловых единицах обратно пропорциональна и, т,е. числу отражений

1 дСф - ° и

Импульсы с выхода автоколлиматора

6 поступают в логический блок 7, Поскольку ширина первого импульса вдвое больше второго и каждый последуюЩИй соответственно меньше предыдущего, используя это обстоятельство, логический блок 7 пропускает и импульсов, соответствующих п отражениям от каждого из внешних зеркал (фиг.3).

На фиг.3 по горизонтали отложена угловая развертка, где каждому импульсу соответствует определенный угол, т.е. п-1

« = — — — -(— -y) и

Угол между соседними импульсами будет (- -n7n-))

Угол между „n-м импульсом от одного зеркала д ; и первым импульia1 сом от последующего зеркала о „

360 где К вЂ” число зеркал, очевидно будет м ост

Каждому углу h e(„соответствует интервап времени g С, а углу д « ст со ответствует ДС, .

Импульсы с логического блока 7 поступают в счетчик 8 измерения интервалов времени.

t0 Значение замеренннх интервалов времени поступает в вычислительный блок

9, где по формуле

15 вычисляются значения скоростей для соответствующих интервалов.

Формула и з о б р е т ения

Устройство для измерения скорости вращения вала в пределах одного оборота, содержащее источник и приемник света, оптически согласованные через основное зеркало, закрепленное на вао лу под углом 45 к оси вращения, и счетно решающий блок, подключенный к выходу приемника света, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

3О повышения чувствительности, в него введены внешние зеркала, равномернорасположенные в плоскости развертки луча., и дополнительное зеркало,закрепленное на валу в плоскости pas.35 вертки луча, при этом источник и приемник света оптически согласованы через основное, дополнительное и внешние зеркала по автоколлиматационной схеме.

1429034

Со с тавит ель 10. Власов

Техред Л. Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор С,Пекарь

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

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

Заказ 5119/42

Производственно-полиграфическое пр едпрцятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4