Компенсационный измеритель нестабильности скорости вращения

 

О П И С А Н И Е п)645090

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23,08.77 (21) 2519433/18-10 (51) ч Кл- ® Р 15 08 с присоединением заявки:»¹вЂ” (23) Приоритет—

Гасударственный комитет ла делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (53) УДК 531.768 (088.8) (45) Дата опубликования описания 31.01,79 (72) Авторы изобрете,н ия (71) Заявитель

И. А. Шваб, В. А. Рахманов и Р. С. Надарая

Всесоюзное научно-производственное объединение

«Союзжелезобетон» (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

НЕСТАБИЛЬНОСТИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано в стенах автоматической стабилизации скорости вращения валов.

В технике измерения неэлектрических величин широко используются датчики, построенные по принципу силового уравновешивания, т. е. компенсационные (1).

Наиболее близким по технической сущности и решаемым задачам является измеритель нестабильности скорости вращения (2), содержащий фотоэлектрический датчик с подвижной и неподвижной растровыми решетками, фотоприемниками и импульсный осветитель, подключенный к генератору, выходы фотоприемников подключены к усилителю через фильтры.

К недостаткам известного измерителя следует отнести недостаточную для современных систем управления точность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерения нестабильности скорости вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель введен фазовращатель, вход которого подключен к генератору эталонной частоты, выход — к излучающему светодиоду, а вход управления фазовращателя связан с валом исполнительного двигателя. ЗО

Сущность изобретения поясняется блоксхемой устройства, изображенного на чертеже.

Блок-схема устройства включает в себя генератор регулируемой опорной частоты 1, электрически связанный через фазовращатель 2 с фотоэлектрическим преобразователем 8 — 7 в виде источника излучения 3 на основе светоизлучающих диодов из арсенида галлия, оптической системы 4, растровых решеток 5 и б, одна из которых жестко связана с исследуемым валом, другая установлена неподвижно, и фотопрнекещпка 7, усилитель напряжения 8, детектор 9, выход которого через усилитель мощности 10 электрически связан с приводным электродвигателем П. Последний механически связан с регулируемым параметром фазовращателя 2 и регистрирующим прибором 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением опорная частота регулируемого генератора 1 устанавливается равной частоте импульсов, снимаемых с фотоэлектрического преобразователя 8 — 7.

В этом случае при отсутствии изменения угловой скорости на фотоприемник 7 световой поток источника излучения 8, модулированнь.й сигналом генератора частоты 1, 645О90

Подписи<.е

Заказ 1127/27 Изд. № 121 Тираж 1089

НПО

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» не поступает, поскольку импульсы генератора 1 с помощью фазовращателя 2 смещены по отношению к зрачкам растровы. решеток б и 6 на половину их шага, т. е. в тот момент, когда растровое сопряжение решеток пропускает световой поток, импульсы источника излучения отсутствуют.

Когда же происходит изменение скорости вращения исследуемого вала, то штрихи дисковой решетки 5 смещаются по отношению к штрихам секторной решетки б и модулированный световой поток источника излучения 3 поступает на фотоприемник 7.

Выходной переменный сигнал фотоприемника 7 с частотой, управляемой генератором частоты, и амплитудой, регулируемой угловым смещением решеток 5 и б, после усиления подается на детектор 9, в котором выделяется сигнал, пропорциональный изменению скорости вращения. Затем этот сигнал усиливается по мощности усилителем 10 и поступает на управляющую обмотку электродвигателя 11, который начинает вращаться и изменять величину одного из параметров фазовращателя 2, например емкости, до тех пор, пока импульсы генератора опорной частоты не будут смещены по отношению к зрачкам решеток

5 и б на половину их шага. В этот момент величина светового потока, падающего на фотоприемник, становится равной нулю.

Выходной сигнал детектора также становится равным нулю и электродвигатель останавливается. Угол поворота вала электродвигателя, пропорциональный величине неравномерности скорости вращения, регистрируется прибором 12. Так как детектор выделяет только огибающую импульсов, то погрешности изготовления растровых решеток б и б автоматически исключаются и не влияют на точность измерения.

Формула изобретения

Компенсационный измеритель нестабильности скорости вращения, содержащий фотоэлектрический датчик с подвижной и неподвижной растровыми решетками и излучающим светодиодом, генератор эталонной частоты, цепь обратной связи, состоя15 щую из последовательно соединенных усилителя напряжения, детектора, усилителя мощности и исполнительного двигателя, и регулирующий прибор, связанный с валом этого же двигателя, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен фазовращатель, вход которого подключен к генератору эталонной частоты, выход — к излучающему светодиоду, а вход управления фазовраща25 теля связан с валом исполнительного двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

80 1. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования.М, 1965, с. 261 †2.

2. Потапов Л. А., Юферов Ф, Н. Измерение вращающих моментов и скоростей вращения микроэлектродвигателей. М, 1974, с. 112 — 113,