Устройство для измерения осевых перемещений вращающейся детали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 54485о

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.74 (21) 2025317/06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. 1хл.- б 01В 7, 14

Г 01D 21/04

Государстеенный комитет

Саеета Миннстрае СССР (53) УД1х 621.165-759 (088.8) ло делам изобретений Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4 и открытий

Дата опубликования описания 14.03.77 (72) Авторы изобретения

В. И. Середенин, Г. Г. Скворцов и H. Б. Шаши та !

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ OCEBbIX ll EP EMEØEH HA

ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения осевых перемещений вращающейся детали, например ротора паровой турбины.

Известны устройства для измерения осевых перемещений вращающейся детали, содержащие электромагнитные датчики, обмотки которых включены в плечи фазочувствительного выпрямительного моста, и измерительный прибор (1). Для уменьшения влияния радиальных перемещений магнитопроводы датчиков выполнены со скосами. Благодаря достаточно простой конструкции эти устройства обладают весьма высокой надежностью.

Вместе с тем указанные известные устройства подвержены влиянию температуры и внешним электромагнитным полям, требуют значительного пространства для своего размещения. Эти обстоятельства снижают точность измерения и препятствуют использованию таких устройств в турбинах.

Известно также устройство для измерения осевых перемещений вращающейся детали, например ротора паровой турбины, наиболее близкое к изобретению, содержащее электромагнитные датчики осевого перемещения, обмотки которых включены в плечи фазочувствительного выпрямительного моста, подсоединенного к измерительному прибору, и генератор питания датчиков (2).

Датчики этого устройства имеют небольшие габариты и могут быть защищены от влияния температуры и внешних электромагнитных полей.

Недостатком устройства является погрешность измерения вследствие изменения индуктнвностп датчиков прп радиальном перемещении ротора турбины, что особенно сказывается в мощных паровых турбннах.

Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения влияния радиальных перемещений.

Для этого последовательно с обмотками электромагнитных датчиков включена первич15 ная обмотка трансформаторного датчика радиальных перемещений детали, а генератор питания снабжен блоком регулировки напряжения, управляющий вход которого связан через усилитель и выпрямитель с вторичной об20 моткой трансформаторного датчика.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит пз индуктивных датчп25 ков 1; генератора 2, питающего оомоткп датчиков; фазочувствительного выпрямптсльного моста 3; трансформаторного датчика 4; усилителя 5; выпрямителя б; блока 7 регулировки напряжения; усилителя 8 мощности и за30 дающего каскада 9 генератора 2: измеритель544856 ного прибора 10. Датчики 1 и 4 установлены вблизи ротора 11.

Обмотки индуктивных датчиков 1 и первичная обмотка трансформаторного датчика 4 включены последовательно и подсоединены к выходу генератора 2, питающего обмотки датчиков. Обмотки датчиков 1 включены в противоположные плечи фазочувствительного моста

3. Вторичная обмотка датчика 4 подключена к входу усилителя 5. Выход усилителя 5 соединен с входом выпрямителя 6. Выход выпрямителя 6 подключен к управляющему входу блока 7 регулировки напряжения генератора

2. Блок регулировки включен между задаюшим каскадом 9 и усилителем 8 мощности генератора 2 и выполнен, например, на полевом транзисторе. Выход фазочувствительного моста 3 соединен с измерительным прибором 10.

Работает устройство следующим образом.

Индуктивность датчиков 1 изменяется в противофазе при осевом перемещении ротора 11 турбины. Этот сигнал выпрямляется фазочувствительным мостом 3 и фиксируется измерительным прибором 10. Радиальное перемещение ротора 11 также изменяет индуктивность датчиков 1 и воспринимается датчиком 4. Если радиальный зазор увеличивается, сигнал с датчиков 1 должен бы уменьшиться. Но так как выходной сигнал с блока 7 регулировки, управляющий вход которого связан с вторичной обмоткой датчика 4, имеет обратную зависимость от радиального зазора, выходное напряжение генератора 2 возрастает, следовательно, повышаются ток в датчиках и их чувствительность, поэтому увеличивается выходной сигнал датчиков при той же величине относительного перемещения. Уменьшения сигнала датчика, а, значит, и показания измери5 тельного прибора 10 из-за увеличения радиального зазора не произойдет.

Таким образом, данное устройство обеспечивает повышенную точность измерения осевых перемещений вращающейся детали блаIO годаря компенсации влияния радиальных перемещений этой детали.

Формула изобретения

Устройство для измерения осевых перемеще15 ний вращающейся детали, например ротора пароаоА турбины, cogepiKamee электромагнитные датчики осевого перемещения, обмотки которых включены в плечи фазочувствительного выпрямительного моста, подсоединенного

20 к измерительному прибору, и генератор питания датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния радиальных перемещений, последовательно с обмотками электромагнитных дат25 чиков включена первичная обмотка трансформаторного датчика радиальных перемещений детали, а генератор питания снабжен блоком регулировки напряжения, управляющий вход которого связан через усилитель и выпрямиЗО тель с вторичой обмоткой трансформаторного датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Англии № 1191930, кл. G liU, 1970.

35 2. Авт. св. № 162539, кл. F OID 21/04, 1963.

544856

Составитель А. Калашников

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Котова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Зa:;;,ç 204/16 Изд. Хо 1б2 Тираж 909 Нодписпое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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