Фотоэлектрический динамометр момента вращения

 

О П И С А Н И Е !1ц довез

И ЗОБРЕТЕ Н Nfl

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 30.07.75 (21) 2162519/10

2 (51) М. Кл. GO? L 3/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.77. Бталлетень № 31 (53) УДК 531.781(088.8) (4б) Дата опубликования описания 22.10.77

Государственный квинтет

Соватв Миннотроо СССР ао делам нзоорвтвннй в открытий

Л, М. Духовный, К. Ю. Скнбневскнй ы С. Д. Трифонов (72) Авторы изобретения

Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамены научна.исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации: ман иыно-тракторного парка (71) Заявитель (54) ФОГОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР МОМЕНТА ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к тэелаызмерытельнай технике и может быть использовано для измерения ьюментав вращения иа валах трвндпортных средств.

Известен фотоэлектрический динамометр моьента вращения валов, содержащий установленные на валу два растровых дыска с щелями и заслонкаьи, а такхов источыык света, фотоприемыик ы измерительную цепь (т 1.

Известен также фотоэлектрический динамоьтетр момеыта вращения, содержащий устшовлеыные ыа валу два растровых диска с секторными щелями ы эаслонкаме, размещенные по разные стороны от дисков фотаприемник ы ысточник света и измерительную цепь (21, Pe3ym òâòû измерения известных устройств зависят от таких факторов, как пврвэитывя засветка фотоприемников, старение фотоприемников и источника света, изьюнение напряжения питоития источника света.

Цель ызобрететятя — повышение точности измерения.

Для этого в предлагаемом устройстве угловая сектора заслонки выполнена равной половине угловой ширины сектора щели, причем аси симметрии секторов совмещены, в измерительная

2 цепь на выходе содержит блок сравнения двух последовательных импульсов с фотоприемника.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема динвмометра с измерительной цепью; на фиг. 2— начальное положение секторов щели н заслонки, а также фотоприемника; на фиг. 3 — формы импульсов напряжения на выходе фотоприемника при различных значениях величин моментов вращения, Фотоэлектрический динамометр содержит

1а установленные нв валу 1 два растровых диска 2 и 3 соответственно с секторными щелямй 4 и заслон;<вми 5. По разные стороны от дисков размещены фотаприемник б и источник света 7, звпитываемьтй

ыапрююнием от электросети.

1я Фотаприемик 6 подклкнвн к измерительной петит, содержащей уаихитель 8, выход которого соединен через дифференыыруыыцута цепочку9 и ограничитель 10 отрицательных импульсов с входом триггера 11. Сигналы с обоих выходов тригQQ гера 11 поступают нв входы устройств сравнения, выполненных в виде двух схем совпадения 12, 13 н логаметрнческога устройства 14. На входы схем совпадения 12, 13 поступает сигнал также от усилителя 8, Замеряемый сигнал регистрируется при2к бором 15.

Угловая ширина сектора заслонки выполнена равной половине угловой ширины сектора щели, причем оси симметрии секторов совмещены, поэтому при отсутствии нагрузки на вал фотоприемник последовател но засвечивается световыми потоками одинаковой интенсивнос и, а на выходе фотоприемника будут появляться импульсы одинаковой длительности и с одинаковой амплитудой. Эти импульсы усиливаются усилителем 8 и поступают в блок сраиныиюя двух последовательных импульсов с фотоприемжка, образованный элементами 9 — 14Усиленный сигнал дифференцируется цепочкой 9, Далее ограничителем 10 отрицательные импульсы срезаются, а полученные положительные иьитульсы запускают триггер 11, который формирует прямоугольные импульсы, следуницие с частотой, вдвое превышающей частоту сигнала с фотоприемника, Поступая на входы схем совпадения 12 н 13, полояательные импульсы дают команду на разрешение прохождения рабочего сигнала с выхода усилителя 8 на логометрическое устройлзо 14. При этом иа входная логометрическаго устройства поступают сигналы положительной полярности в разных фазах, а отношение аьщлитуд этих сигналов sa интервал време к, равный одному периоду колебаний Т, при отсутствии сдвига растров равно едиsaue, а при сдвиге растров пропорционально отношению амплитуд двух последовательнык сигналов с фотоприемника и пропорционально величине момента вращения.

Когда момент вращения равен нулю, сигналы с фотонрие минка имеют одинаковые параметры (см, фиг. За), а их Отионюиие будет равно единице; изменение параметров истоцюка света или фотонрие минка не изменит величины этого соотношения. При появлении круппцего момента заслонка 5 смещается относительно щели 4, при этом с

569883 выкода фотоприемника в измерительную цепь поступают импульсы неодинаковой длительности и амплитуды (см, фиг, Зб), а отношение этих сигналов содержит только полезную информацию, одб ноэначно определяющую величину момента вращения.

Угловую ширину светочувствительной поверхности яелательно выбирать равной угловой ширине сектора заслонки. В принципе угловая ширина

1О сектора заслонки может быть меньше угловой ширины сектора щели, но наиболее высокие резуль. таты достигаются при угловой ширине сектора заслонки, равной половине угловой ширнйы ceil тора щели, н угловои ширине светочувствительной

И поверхности фотоприемника.

Формула изобретения

Фотоэлектрический динамометр момента вра. щения, содержащйй установленные на валу два растро вьж диска с секторными щелями и заслонками, раз ьющениыв по разные стороны от дисков фотоприемник и источник света и измерительную,цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения

2б точности измерения, угловая ширина сектора заслонки ВЫПОлнана равной половине угловой ширины сектора щели, причем Оси симметрии секторов совмещены, а измерительная цепь на выхода содержит блок сравнения двух последощ вательных импульсов с Фотоприемника.

Источники информации, йринятые во внимание при экспертизе:

1. Литвак В,И.. фотоэлектрические датчики в системах контроля и регулирования М.,"Наука", 19бб, Зб с. 254, рис, 6,9.

2. Авторское свидетельство СССР 1т" 409096, МКИ G 01 1 3/12, 28.06,71

569883 а) Составитель В. Емельянов

Техред Н. Ф ндрейчук

Корректор й. Лакида

Редактор Т. Иванова

Заказ 3280/33

Филиал ППП "Патент", г. Уао.ород, ул. Проектная, 4

Тираж .1101 Подписное

ЦНИИПИ Государственного ковипета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

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