Устройство для динамического тензометрирования деталей вращающихся объектов

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим преобразователям, и может быть использовано в энергетике, двигателестроении и других отраслях для измерения и контроля динамических параметров (деформаций, вибраций и т.п.) вращающихся деталей машин с помощью размещенных на них тензорезисторов. Цель изобретения - повышение точности контроля путем улучшения соотношения сигнал-помеха на входе регистрирующего блока. Цель достигается за счет взаимокомпенсации низкочастотного сигнала прямоугольной формы, который используется в качестве несущего, и выделение только полезного сигнала на выходе передающего токосъемника. Устройство содержит усилитель 1 постоянного тока, генератор 2 напряжения прямоугольной формы, первую 3 и вторую 4 неподвижные катушки питающего токосъемника, резистор 5, катушку 6 индуктивности, первую неподвижную катушку 7 передающего токосъемника, питающий токосъемник 8, подвижную катушку 9 питающего токосъемника, подвижную катушку 10 передающего токосъемника, вторую неподвижную катушку 11 передающего токосъемника, передающий токосъемник 12, тензорезистор 13, регистрирующий блок 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) G 01 D 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4495439/24-21 (22) 17.10.88 (46) 30.07.90. Бюп. N 28 (71) Уфимский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (7?) А В Губин, В,Ф.Проценко и С.С.Торопов (53) 621.53.087(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 938022, кл. G 01 D 5/12, 1982, Авторское свидетельство СССР

1(1027520, кл. G 01 D 5/12, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

ТЕН3011ЕТРИРОВАНИЯ ДЕТА)1ЕЙ ВРАЩАР)ЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим преобразователям, и может быть использовано в энергетике, двигателестроении и других отраслях для измерения и контроля динамичес ких параметров (деформаций, вибраций и т,п.) вращающихся деталей машин с помощью размещенных на них

2 тензорезисторов. Цель изобретения— повышение точности контроля путем .улучшения соотношения сигнал-помеха на входе регистрирующего блока. Цель достигается за счет взаимокомпенсации низкочастотного сигнала прямоугольной формы, который используется в качестве несущего, и выделения только полезного сигнала на выходе передающего токосъемника, Устройство содержит усилитель 1 постоянного тока, генератор 2 напряжения прямоугольной формы, первую 3 и вторую 4 неподвижные катушки питающего токосъемника, резистор 5, катушку 6 индуктивности, первую неподвижную катушку 7 передающего токосъемника, питающий токосъемник 8, подвижную катушку 9 питающего токосъемника, подвижную катушку 10 передающего токосъемника, вторую неподвижную катушку ll передающего токосъемника, передающий токосъемник 12, тензореэистор 13, регистрирующий блок 14..

1 ил.

1582010

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим преобразователям, и может быть использовано в энергетике, двигателестроении и других отраслях

5 народного хозяйства для измерения и контроля динамических параметров (деформаций, вибраций и т,п,) вращающихся деталей машин с помощью

1О размещаемых на них тензорезисторов °

Цель изобретения — повышение точности измерения путем улучшения соотношения сигнал - помеха на входе регистрирующего блока, На чертеже представлена блоксхема устройства для динамического тензометрирования деталей вращаюп1ихся объектов.

Устройство для динамического тенэометрирования деталей вращающихся объектов содержит усилитель 1 постоянного тока, генератор 2 напряжения прямоугольной формы, первую 3 и вторую 4. неподвижные катушки питаю- 25

Щего токосъемника, резистор 5, ха+ушку 6 индуктивности, первую непопфижную катушку 7 передающего токосъемника, питающий TOKocúåèíèê 8, подвижную катушку 9 питающего токосъемника, подвижную катушку 10 передающего токосъемника, вторую неподвижную катушку 11 передающего токосъемника 12, тензореэистор 13, реГиСтрирующий блок 14, 35

Выход усилителя 1 соединен с входом генератора 2 напряжения прямо-! угольной формы и вторым выводом пер вой неподвижной катушки передающего токосъемника, выход генератора 2 íà- 4р пряжения прямоугольной формы соединен . с первыми выходами первой 3 и второй 4 неподвижных катушек и с первым выводом резистора 5, второй вывод которого соединен.с первым выводом 45 катушки 6 индуктивности, второй вывод которой соединен с первым выводом первой неподвижной катушки 7, второй вывод первой неподвижной катушки 3 соединен с входом усилителя

1 постоянного тока, второй вывод второй неподвижной катушки 4 питающего токосъемника соединен с общей шиной, первый вывод подвижной катушки 9 соединен с первым выводом тензоре55 зистора 13,.второй вывод которого соединен с первым выводом подвижной катушки 10 передающего токосъемника, второй вывод которой соединен с вторым выводом подвижной катушки 9 питающего токосъемника 8, первый и второй выводы второй неподвижной ка. тушки передающего токосъемника 12 сс, единены соответственно с первым и вторым входами регистрирующего блока 14, Устройство для динамического тензометрирования деталей вращающихся объектов работает следующим образом, На выходе генератора 2 напряжения формируется двуполярное напряжение,, прямоугольной формы с полупериодом, заведомо большим периода низкой частоты контролируемого параметра, Это напряжение прикладывается к неподвижной катушке 4 питающего токосъемника

8 через низкое выходное сопротивление усилителя 1 постоянного тока и к последовательно соединенным реэис« тору 5, катушке Ь индуктивности и неподвижной катушке 7 передающего токосъемника 12, Приложенное к неподвижной катушке 4 питающего токосъемника 8 напряжение генератора 2 вызывает в ней ток, а в неподвижной катушке 3 — ЭДС взаимной индукции, значение которой отличается от приложенного напряжения на величину па дения .напряжения на распределенном активном сопротивлении .неподвижной катушки 4. Неподвижные катушки 4 и 3 намотаны скрученными вместе с проводами с одинаковым количеством витков, в силу чего коэффициент связи между ними равен единице. Поскольку неподвижные катушки 4 и 3 включены встречно, то ЭДС взаимной индукции компенсирует ЭДС самоиндукции неподвижной катушки 4, Падение напряжения на активном сопротивлении неподвижной катушки 3 исключается применением усилителя 1 постоянного тока с большим входным сопротивлением, Таким образом, на вход усилителя

1 постоянного тока действует напря-жение, равное падению напряжения на распределенном активном сопротивлении неподвижной катушки 4. Это напряжение передается усилителем 1 постоянного тока с единичным коэффициентом усиления по напряжению, суммируется с напряжением генератора 2 напряжения прямоугольной формы и, таким образом, компенсирует падение напряжения на распределенном активном сопротивлении неподвижной катушки 4, Компенсация падения напряжения

Формула изобретения

Устройство для динамического тенСоставитель B,Драчев

Техред 11.Ходанич Корректор 1.Пожо

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 2080

Тираж 472

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенням и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 11осква, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарива,101

5 ) C на распределенном активном сопр >тив— ленин неподвижной катушки 4 позволяет исключить его влияние и тем самым передать на вращающуюся катушку 9 (при отсутствии индуктивности рас- сеяния питающего токосъемника 8) напряжение, точно соответствующее напряжению генератора 2 напряжения прямоугольной формы, Наличие индуктивностей рассеяния неподвижной катушки 4 и вращающейся катушки 9 питающего токосъемника 8 приводит к тому, что напряжение, индуктируемое во вращающейся катушке 9, имеет форму, близкую к прямоугольной из-за конечного времени нарастания фронтов. Под действием этого напряжения через тензорезистор 13 протекает ток соответствующей формы. При этом вершины импульсов тока прсмодулированы информативным током, вызван" ным изменением сопрогивления решетки тензорезистора 13 год действием контролируемых деформаций. Этот ток, про" текая по вращающейся катушке 10 передающего токосъемника 12, вызывает в его магнитопроводе поток соответствующей формь:. Б неподвижной катушке

7 передающего токосъемника 12 при соответствующем выборе значений сопротивления резистора 5 индуктивности катушки 6 протекает ток одинаковый по форме с током через тензорезистор 13. При соответствующей фазировке катушек 7 и 10 поток, создаваемый током в неподвижной. катушке

7, будет в противофазе с потоком, вызванным током во вращающейся катушке 10. Если при этом ампервитки катушек 7 и 10 равны, то потоки по форме .близкие к прямоугольной компенсируются и на неподвижной катушке 11 передающего токосъемника 12 инду— цируется только напряжение, пропорциональыбе информативному току.

82010 6

-.îMåòðèðîâàíèÿ деталей вращающихся объектов, содержащее усилитель постоянного тока, генератор напряжения прямоугольной фсрмы, тенэорезистор, регистрирукщий блок, гитающий токосъемник, передающий токосъpMHHK первую v. в"орую неподвижные и подвижную катушки питающего токосъемника, t0 первую и вторую неподвижные и псдвижную катушки передающего токосъемника, выход усилителя постоянного тока соединен с входом генератора напряжения прямоугольной формы, выход которого соединен с первым выводом первой неподвижной катушки питающего токосъемника и первым выводом второй неподвижной катушки питающего токосъемника, второй вывод которой соеди20 нен с входом усилителя постоянного тока,,второй вывод первой катушки питающего токосъемника соединен с общей шиной, первый вывод подвижной катушки питающего токосъемника соеди25 нен с первым выводом тензорезистора, второй вывод которого соединен с первым выводом подвижной катушки передающего токосъемника, второй вывод которой соединен с вторым выводом подвижной катушки питающего токосъемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены резистор и катушка индуктивностн, первый вывод

35 резистора соединен с выходом генератора напряжения прямоугольной формы и первыми выводами первой и второй неподвижной катушки питающего токосъемника, второй вывод резистора соецинен с первым выводом катушки ин-. дуктивности, второй вывод которой соединен с первым выводом первой неподвижной катушки передающего токосъемника, второй вывод которой соеди45 нен с выходом усилителя постоянного тока и входом генератора напряжения прямоугольной формы, первый и второй выводы второй неподвижной катушки соединены соответственно с первым и

5р вторым входом регистрирующего блока °