Устройство для измерения крутящего момента

 

О П И С А Н И Е (ii) 442383

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.06.72 (21) 1796646. 18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.09.74. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 15.04,75 (51) М. Кл. б Oll 3/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и откоытий (53) УДК 531.781(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Воронов, С. В. Макаревич и М. В. Гунбин

Украинский заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО

МОМЕНТА

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использова но для измерения крутящих моментов на валах, например, турбоэнергоагрегатов.

Известные устройства для .измерения крутящего момента, содержащие два поля ризационных диска, связанных с разными концами участка вращающегося вала и расположенные между источи иком лучистой энергии и фотодатчиком, включенным в мостовую измерительную схему, и регистрирующий прибор, имеют температурную погрешность, связанную с изменением модуля упругости вала прп изменении температуры.

Цель изобретения — повышение точности измерений. Это достигается тем, что устройство снабжено компенсационным температу рным узлом, включающим отражательные зеркала, радиальные селектирующие поляроиды, фотодатчиии, усилители-формирователи и нормирующий преобразователь, выход кото рого подключен к мостовой измерительной схеме, а вход связан с выходами усилителей-формирователей, вход каждого из которых подключен на выход соответствующего фотодатчика, установленного на выходе па ры радиальных селектирующих поляроидов, расположенных последовательно на пути отраженного от зеркала потока лучистой энергии вала и закрепленных один неподвижно, а другой — на вращающемся диске.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

5 Она содержит источник лучистой энергии, например квантовый оптический генератор 1 типа ОКГ-56, лазерный — мазе рный луч 2, вращающийся диск — держатель поляризационных фильтров 3, первый поляризац ион1О ный фильтр 4, предназначенный для уменьшения потока лазерного луча на 50%, ослабленный лазерный луч 5, второй поляризационный фильт1р 6 видимого спектра, предназначенный для непропускания ослабленного ла15 зерного луча. Ограничивающая диафрагма

7 предназначена для изменения диаметра входного отверстия в фотодатчике.

Оптический клин 8 служит для ослабления лазерного луча, действующего на фотодатчик.

20 Кроме того, устройство имеет фотодатчик 9 типа фотодиода ФД-3, предназначенный для ,преобразования лучистой энергии в электрическую, электронную мостовую схему 10, цифровой индикатор 11 крутящего момента

25 для визуальной и автоматической регистрации крутящего момента, зеркала 12 для отражения лучистой энерпии от вала, радиальные селектирующие поляроиды 13 и 14, служащие для выделения определенной длины

ЗО волны при заданной температуре нагрева уча442383 стка вала. Фотодатчикп 15 служат для преобразования лучистой энергии в электрическую. Усилители-формирователи 16 предназначены д.-.я усиления сигíà IQB;I фо рмирования импульсов определенной длительности. Нормирующий преобразователь 17 служит для согласования усилителей-формирователей с электронной мостовой схемой.

Устройство включает также опоры (подшп:iники) 18 и измеряемый ооьект (вал турбп- 10 ны) 19.

Устройство работает следующим образом.

Излучаемая световая энергия квантовым оптическим генератором 1, концептрпроьанным параллельным лучом 2, уже::оля рпзо- 15 ванным в одной из плоскостей вектора поляризации, попадает на полярпзацпонный фильтр 4, укрепленный на держателе фильтра 3. Вектор полярпзацпонного фильтра io отношению к вектору полярпзац. онного луча

2 повернут на 90 и поэтому луч 5, пройдя фильтр 4, ослабевает на 50 /О,i:попадает на второй полярпзационный фильтр, где ьектор поляризации погернут па 45 Iio 01пошепиio к вектору пол.".рпзации фильтра 4. На в хо- 25 де фильтра 6 интенсивность лазерного луча равна О. При появлении крутящего момента в испытываемом объекте 19 пояьляется угол рассогласования; между фильтрами 4 и 6, и на выходе фильтра 6 появляется лазерный 30 луч, который. проходит через огран:i÷èвающую диафрагму 7, оптический клин 8 п попадает на .фотодатчпк 9. Преобразованный фотодатчиком в электрический с гпа 7 луч разбалансирует мостовую схему 10. Сигнал ЗБ разбаланса является входным напряжением цифрового индикатора крутящего момента 11.

Излучаемая лучистая энергия от нагретых участков вала попадает на отража- 40 тельные зеркала 12 и, отразившись от нпх, направляется на ц;отодатчикп 15. На пут:i лучистой энергии стоят селектпрующ::е ipaдиальные поляроиды 13 и 14, векторы поляризации которых повернуты друг относи- 45 тельно друга в зависимости от длины волны лучистой энергии (от компенсирующей заданной температуры нагретого вала) . Лучистая энергия числа радиальных iоляропдов попадает на соответствующий чувствительный элемент-фотодатчик 15. Одновременно с вращением вала .: ропсходит и модуляция лучистой энергии, так как поляропды 13 по окружности в диска; 3 имеют наибольшую ipaбочую поверхность (сектор) для прохождения лу шотой энергии. В фото...атчпке лучистая энергия преобразуется в электрический с.гнал:i посту.iàåò в усилители-Аормпрователп 16, где формируются импульсы необходимой длптельност::., и через нормп рующпй п реобразогатель 17 поступают в мостовую схему

10, внося температурную поправку в измерение крутящего момента.

Предмет изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, со держащее два поляризацион ых диска, связанных с разными концами участка враща|ощегося вала и расположенных между источником лучистой энерги:.i и фо тодатчпком, включенным в мостовую изме рптельную схему, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено ко iпепсацпонпым температурным узлом, включающим отражательные зеркала, радиальные сел ектирующие пол яроиды, фотодатчики, усилители-формировател»> нормирующий преооразователь, выход которого подключен к мостовой измерительной схеме, а вход связан с выходами усилителей-формирователей, вход каждого из которых подключен на выход соответствующего фотодатчика, установленного па выходе па ры радиальных селектирующих поляроидов, расположенных последовательно на пути отраженного от зеркала потока лучистой энергии вала и закрепленных один не подвижно, а другой — на вращающемся диске, 442383

Составитель В. Герасимова

Техред Л. Морозова

Редактор О. Филиппова

Корректор А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 889/13 Изд. № 464 Тираж 760 Подписное!.!!!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5