Устройство для измерения скорости вращения валов

 

О П Н C А Н И Е,ьзуьи

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 26.11.74(2)) 2078081/18-10 (51) M. Кл. с присоединением заявки Хб (23) ПриоритетГасударственная квинтет

Савета Мнннстраа СССР аа делам нзабретеннй н аткрытнй (43) Опубликовано 15.12.78.Бюллетень N- 46 (53) УДК531.771 (OB8.8) (45) Дата опубликования описания 18.12.78 (72) Авторы изобретения

Н. М. Карышев, В. В. Васильев «H. H. Карасев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БРАШЕНИЯ БАЛОВ

Изобретение относится к технике конт. роля и регулирования и может быть исполь- зовано для измерении скорости вращения валов большого диаметра.

В настоящее время широко используются импульсные датчики, содержащие зуб- чатый ротор из ферромагнитного материала и зубчатый статор с постоянным ма митом и оигиаиьиой обмоткой (1). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам является датчик скорости, в котором зубчатый ротор выполнен из отдельных секторов, что обеспечивает установку этого датчика на валах большого диаметра, например гребных валах судов. При этом отдельные час15 ти ротора крепятся к валу и образуют ферромагнитное зубчатое кольцо с радиальными зазорами на стыках (21. Этот датчик характеризуется погрешностью при больших скоростях вращен«я, так как при прохождении стыков роторных секторов в выходном напряжении появляются провалы, что эквивалентно уменьшению .частоты и появлению дополнительной погрешности.

Целью изобретения является расширение диапазона иэмсрений «снижение мате риалоемкости датчика скорости. В описы ваемом устройстве это достигается тем, что в нем ротор выполнен иэ образующих кольцо ферромагнитных полос с прореэямп, а сигнальная обмотка подключена к преобразователю частоты в напряжение через фильтр, эашунтированный нормально замкнутыми контактами реле, обмотка которого подключена к пороговой схеме,связанной с выходом преобразователя часто ты в напряжение.

На чертеже показаны функциональная и конструктивная схемы описываемого усз ройства.

Устройство для измерения скорости вра» щения вала 1, содержит частотный генераторный датчик 2, выходное напряжение которого через фильтр 3 подается на пре образователь 4 частоты в напряжение, фильтр зашунтирован контактами реле пороговой схемы 5. Выходы 6 и 7 преобра. зователя соединены с индикатором величины и направления вращен«я. Датчик состоз 6375 ит иэ разрезного ротора 8 и статора 9.

Ротор выполнен иэ отдельных ферромагнит иых полос 10 с прорезями 11 для модуляции магнитного потока. Полосы укреплены на немагнитной ступице 12. Статор у датчика содержит постоянный магнит 13 в качестве источника возбуждения с полюсными наконечниками 14- и сигнальную обмотку 15, подключенную к фильтру. Фильтр содержит конденсатор 16 и резистор 17. о

К выходу фильтра подключен преобразователь частоты в напряжение. Пороговая схема выполнена на базе триггера Шмидта на транзисторах 18 и 19, в который включена обмотка реле 20. 1{ормально заИ мкнутый контакт 21 реле шунтирует емкость фильтра.

При вращении вала зубцы ротора модулируют магнитный поток, что приводит к появлению. в обмотке напряжения, часто- 26 та которого пропорциональна скорости вращения и числу прорезей в роторе и появлению провалов, число которых п опорционально количеству стыков. Эти явления приводят к появлению погрешности в измерении скорости. При достижении этой погрешности определенного, заданного значения выходное напрчжение преобразователя частоты в напряжение вызывает срабатывание пороговой схемы и реле.

Контакты реле размыкаются и выходное напряжение датчика скорости поступает на преобразователь через фильтр, который устраняет влияние искажений формы и провалов на результат измерений. Это позволяет расширить диапазон измерений в области высоких скоростей.

Устройство для измерения скорости вращения валов, содержащее частотный генераторный датчик с разрезным ротором из ферромагнитного материала и зубчатым статором с постоянным магнитом и сигнальной обмоткой и преобразователь частоты в напряжение, о т л и ч а ю ш е ес я тем, по, с целью расширения wanaзона измерений и уменьшения материалоемкости, ротор выполнен из образующих кольцо ферромагнитных полос с. прорезями, а сигнальная обмотка подключена к преобразователю частоты в напряжение через фильтр, зашунтированный нормально эамкнутымя контактами реле, обмотка которого подключена к пороговой схеме, связанной с выходом преобразователи частоты в напряжение. и — 1

6О

25 где Z - число прорезей3 частота (Гц)

n - скорость враыФения (об/мин).

При малых скоростях вращения кривая выходного напряжения близка к сипусо- 3@ идальной форме, и напряжение на выходе преобразователя частоты в напряжение пропорционально частоте где К коэ фпмент пропорциональности.

При этом емкость фильтра закорочена, и напряжение с датчика поступает непосредственно на вход преобразователя. 46

При увеличении скорости врашенпя на чинает сказываться влияние стыков ферромагнитных лент, что приводит к искажению формы кривой выходного напряжения

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Утямышев Р. И. Техника измерения скоростей вращения. М.-Л., 1964, с.58.

".. датчик скорости АЕМ-1 фирмы Jupgqee пв1гощеpt. " Швеция.

637(>74

7 б

CocTaBHTelth j Швецов

Редактор Л. Твзрина Техред Э. мужик Корректор С. Гараснняк

Заказ 7092/32 Тираж. 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного крмнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнан, 4