Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Соцналнстнческнк

Республик (») 579б 44 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл. (22) Заявлено 270576 (21) 2365130/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.1177. Бюллетень № 41

G08 С 9/06

Геетдеретееееый ееактет

Воеете Мкекетрое CCCP ее 1еееа ееебретееее к открытке (5З} УДК б 81. 32 5 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 10.1277 (72) Автор изобретения

В.Г.Рыгалин (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к преобразователям неэлектрических величин в электрический сигнал, в частности к фотоэлектрическим преобразователям угла поворота вала в код, и может 5 быть использовано для измерения угла поворота. вала несбалансированных машин.

Известен Фотоэлектрический преобразователь угол-код, содержащий 10 кодовый диск н осветитель, выполненный в виде импульсной ксеновой лампы, световой поток от которой формируется щелевой диафрагмой в тонкий плоский луч. Сформированный луч, просвечивая 15 по радиусу кодовый диск, выбирает одну кодовую комбинацию из кольцевого кода кодового диска. Световой поток,. промодулированный темными ячейками кодового диска, попадает на фоточувствн- тельные элементы, преобразующие световое воздействие в электрические импульсы параллельного кода Грея. Импульсы кода направляют затем в усилитель и выдаются в линию передачи ин- формации ill.

Однако это устройство имеет срав-. нительно низкую точность преобразования угловой величины в код и сложную схему декодирования кодового сигнала.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно расположенные первую группу фотоприемников, кодовый диск, закрепленный на входном валу, первую щелевую диафрагму, осветитель, вторую щелевую диафрагму и вторую группу фотоприемников, причем выходы первой группы фотоприемников соединены с первой группой входов компаратора кодов, выход которого соединен со входом усилителя t2j.

Однако такой преобразователь ненадежен в работе ври несбалансированных валах машин и при их вибрациях, так как еа счет вибраций возникает неоднозначность считывания кода и сбои в кодовой комбинации выходного сигнала.

Целью изобретения является повышение надежности и точности работы фотоэлектрического преобразователя угла поворота вача в код.

Для этого в преобразователь угол- код введены МНо оканальный фазорегулятор, гибкая кинематическая передача и дополнительный кодовый диск, который закреплен на выходном валу и раположен между второй щелевой диа579644 фрагмой и второй группой фотоприемников, один конец гибкой кинематической передачи соединен с входным валом, а: второй вЂ,с выходным валом, входы мно» гоканального фазорегулятора соединены с выходами второй группы фотоприемни« ков, а выходы — со второй группой входов компаратора кодов.

Такое выполнение позволило повысить точность измерения угла поворота вала, 1О исключить влияние небаланса вала, уменьшить влияние вредных вибраций механизма или машины на результат измерения угловых перемещений.

На чертеже приведено схематическое

ИЭОбражение Угла повоРота преобраэо1б вателя вала в код.

Преобразователь содержит основной кодовый диск 1, закрепленный на входном валу 2, щелевые диафрагмы 3 и 4, осветитель 5, дополнительный кодовый диск б,закрепленный на выходном валу

7, гибкую кинематическую передачу 8, первую и вторую группы фотоприемников

9 и 10, многоканальный фазорегулятор

11, компаратор 12 кодов, УСилитель

13 и индикатор 14 фазового сдвига.

Входной вал 2, на котором закреплен основной кодовый диск 1, соединяется с валом машины,. Угловое перемещение которого исследуется (на чертеже не показан). Дополнительный кодовый диск б, расположенный на выходном валу 7, механически связан с основным кодовым диском 1 через гибкую кинематическую передачу 8. Осветитель 5 иэ- З5 лучает световой поток на основной и дополнительный кодовые диски 1 и 6 причем щелевые диафрагмы 3 и 4 формируют тонкий плоский луч, который, просвечивая по радиусу основной и допол-. 40 нительный кодовые диски 1 и 6, выбирает одну кодовую комбинацию иэ кольцевого узора, нанесенного на кодовые диски 1 и 6.

При повороте входного вала 2 с по- 45 мощью основного кодового диска 1 формируется кодовый сигнал, соответствующий угловому положению входного вала в каждый момент времени. Если вал исследуемой машины несбалансирован или Щ) подвергнут вибрации, то выходные импульсы с выходов йервой группы фотоприемников 9 будут нестабильны во врЕмени и по фазе.

Поскольку между входным и выходным аж валами 2 и 7 установлена гибкая кинематическая передача 8, эти колебания или вибрации не передаются на дополнительный кодовый диск, т.е.гибкая кинематическая передача 8 их демпфирует.

Однако гибкая кинематиЧЕСКая ПеРедача

8 создает некоторое запаздывание по фазе в формировании кода с дополнительтельного кодового диска б, которое устраняется многоканальным фаэорегуля" тором 11, 66

Кодовые сигналы с первой и второй групп фотоприемников 9 и 10 поступают на соответствующие группы входов компаратора кодов 12. Кодовая комбинация на выходе компаратора кодов 12 появляется в тот момент, когда передние фронты нестабильных во времени и по фазе кодовых импульсоэ от фотоприемников 9 первой группы флуктуируют внутрй стабильных кодовых импульсов .от фотоприемников 10 второй группы

Выходной кодовый сигнал усиливается усилителем 13 и поступает в блок считывания кода (на чертеже не показан) .

Предложенный преобразователь угол-код может использоваться при измерении угловых перемещений несбалансировайных валов машин, или подвергаемых вибрациям.

Кроме того предложенный преобраэо;, ватель может быть использован для динамической балансировки валов машин и механизмов. В этом случае ком аратор 12 кодов вырабатывает сигнал рассогласования, характеризующий не« баланс входного вала 2, по которому судят о степени небаланса ротора машин или механизма.

Экономический эффект от использования предложения для балансировки валов машин и механизмов составит ориентировочно 10 тыс.руб.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код содержащий последовательно расположенные первую группу фотоприемников кодовый диск закРепленный на входном валу, первую щелеэую диафрагму, осветитель, вторую щелевую диафрагму и вторую группу фотоприемников, выходы первой группы фотоприемников соединены с первой группой вхоцов компаратора кодов, вы:ход которого соединен со входом уси-, лителя, отличающийся т чт с я тем, т

oi с целью пойыаения надежности очности преобразователя, в него ввеи дены многоканальный фаэорегулятор, гибкая кинематическая передача и дополнительный кодоэый диск, который закреплен на выходном валу и расположен между второй целевой диафрагмой и второй группой фотоприемников, один конец гибкой кинематической передачи соединен с входным валом, а второйс выходным валом, входы многоканального фазорегулятора соединены с выходами второй группы фотоприемников, а выходы — со второй группой входов компаратора кодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Jnstvurnents and, osltornation, 1956, т.VI,с.1109

2. Авто вторское свидетельство 9184661, кл. G 008 8 С C 99/ 0066,, 2299.04.65, 579644

Составитель И.Назаркина

Техред А.Богдан КорреКтор В.Сердюк

Редактор И.Марховская

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4399/47 Тираж 778 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениИ и открытий

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