Устройство для контроля скорости вращения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин . Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона контролируемых скоростей. При вращении контролируемого вала 3, а вместе с ним и токопроводящего цилиндра 2, в последнем наводятся вихревые токи, создающие магнитный поток, снижающий долю потока подмагничивающего сердечника 4. При этом по мере увеличения скорости вращения вала происходит перераспределение замыкающегося по сердечникам 4 и 6 магнитного потока, снижается подмагничивание сердечника 4 и увеличивается подмагничивание сердечника 6. На выходе схемы измерения регистрируют выходной сигнал, амплитуда которого зависит от скорости вращения. При этом обеспечивается большая чувствительность устройства при изменении-скорости вращения вала, расширяется диапазон контролируемых скоростей. 3 ил. ё о ся о 00 Os со Фиг f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 P 3/46 (, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708693/10 (22) 21,06,89 (46) 30.06.91.Бюл.М 24 (71) Горьковский политехнический институт (72) А.И.Юрченко (53) 531.767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1064199, кл. G 01 P 3/46, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин. Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение диапазона контролируемых скоростей. При вращении Ы 1659863 А1 контролируемого вала 3, а вместе с ним и токопроводящего цилиндра 2, в последнем наводятся вихревые токи, создающие магнитный поток, снижающий долю потока подмагничивающего сердечника 4. При этом по мере увеличения скорости вращения вала происходит перераспределение замыкающегося по сердечникам 4 и 6 магнитного потока,. снижается подмагничивание сердечника 4 и увеличивается подмагничивание сердечника 6. На выходе схемы измерения регистрируют выходной сигнал, амплитуда которого зависит от скорости вращения. При этом обеспечивается большая чувствительность устройства при изменении скорости вращения вала, расширяется диапазон контролируемых скоростей. 3 ил.

1659863

20

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин.

Цель изобретения — упрощение подстройки устройства, повышение чувствительности его работы и расширение диапазона контролируемых скоростей.

На фиг,1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 и 3 — возможные схемы соединения обмоток в измерительном блоке, Устройство включает неподвижный, радиально намагниченный источник постоянного магнитного поля 1, токопроводящий цилиндр 2, связанный с котролируемым рабочим органом 3, первый тороидальный сердечник 4 с обмоткой 5, второй тороидальный сердечник 6 с обмоткой 7, измерительный блок 8, регистрирующий прибор 9, трансформатор питания 10. Устройство также снабжено дополнительной третьей обмоткой 11, витки которой охватывают оба тороидальных сердечника.4 и 6, Первый тороидальный сердечник 4 с обмоткой 5 расположен внутри токопроводящего цилиндра 2, т.е. по другую сторону цилиндра 2 относительно расположения источника постоянного магнитного поля 1. Тороидальные сердечники 4 и 6 размещены симметрично в поле постоянного магнита 1..

Токопроводящий цилиндр 2 размещен так, что он пересекает ту часть магнитного потока, которая замыкается по первому тороидальному сердечнику 4, т. е. его торец расположен в плоскости, проходящей между сердечниками 4 и 6, 1(ак и в прототипе источник постоянного магнитного поля 1 может быть связан с контролируемым валом

3, тогда сердечники 4 и 6 с обмотками 5 и.7 будут расположены снаружи цилиндра 2. В качестве источника постоянного магнитного поля 1 могут быть использованы постоянные магниты или электромагниты, Цилиндр

2 выполнен из любого токопроводящего, но немагнитного, материала. Целесообразно использовать обмотки 5 и 7 с одинаковым количеством витков из провода одного сечения, а сердечники 4 и 6 с идентичным . основными магнитными характеристиками.

Чтобы в процессе эксплуатации сердечники

4,и 6 не смещались один относительно другого, конструктивно их желательно выпол.нить входящими в единый блок, крепление сердечников 4 и 6 а обмотками 5 и 7 на фиг.1-3 не показано. Включение обмоток 5,7 выполнено по схеме на фиг.2 или 3, т.е. по дифференциально-трансформаторной схеме включения.

Устройство работает следующим образом.

При невращающемся вале 3 производят подстройку устройства, устанавливая сердечники 4 и 6 с обмотками 5 и 7 относительно источника постоянного магнитного поля

1 так, чтобы регистрирующим прибором 10 фиксировать нулевой уровень сигнала. Если нулевого сигнала нет, то этого добиваются смещением сердечников 4 и 6, При достижении нулевого сигнала через оба сердечника замыкаются магнитные потоки равной величины, подмагничиваются они в равной степени и на обмотках 5 и 7 будут получены равные величины напряжений. При вращении контролируемого вала 3, а вместе с ним и токопроводящего цилиндра 2 в последнем наводятся вихревые токи, которые создают свой магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку источника постоянного магнитного поля 1 и снижающий долю магнитного потока, подмагничивающего тороидальный сердечник 4. При этом увеличивается доля магнитного потока, замыкающая через сердечник 6. Таким образом, по мере увеличения скорости вращения токопроводящего цилиндра 2 происходит перераспределение магнитного потока источника постоянного магнитного поля 1, замыкающегося по тороидальным сердечникам 4 и 6 — уменьшается доля, замыкающаяся по сердечнику 4, и увеличивается доля, замыкающаяся по сердечнику 6. Такое перераспределение магнитного потока ведет к уменьшению подмагничивания сердечника

4 и увеличению подмагничивания сердечника 6, вследствие этого к изменению индуктивности этих обмоток и к увеличению крутизны регистрируемого на выходе измерительного блока 8 сигнала при изменении контролируемой скорости вращения, что обеспечивает повышение чувствительности и расширения диапазона контролируемых скоростей устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости вращения, содержащее концентрично расположенные источник постоянного магнитного поля радиальной направленности и токопроводящий цилиндр, связанный с контролируемым рабочим органом, первый тороидальный сердечник с размещенной на нем первой обмоткой, расположенный в зазоре магнитопровода по другую сторону токопроводящего цилиндра относительно источника постоянного магнитного поля, трансформатор питания, измерительный блок, регистрирующий прибор, подсоединенный к выходу измерИтельного блока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона контролируемых скоростей, 1659863 б

Составитель М. Тихонов

Редактор М, Товтин Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 1840 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ю в устройство дополнительно введены расположенный в зазоре магнитопровода над первым тороидальным сердечником второй тороидальный сердечник с размещенной на нем второй обмоткой и третья обмотка, витки которой размещены на обоих тороидальных сердечниках, один из торцов токопроводящего цилиндра по высоте зазора магнитопровода расположен в плоскости, проходящей между первым и вторым тороидальными сердечниками, а первая, вторая

5 и третья обмотки соединены в измерительном блоке по дифференциально трансформаторной схеме включения.