Устройство для измерения параметров на вращающихся валах

 

З фсФ 1

Эь СКОПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и) 71 7576 к АВтОРЮК©мУ сВи етиль@тВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9673873 (22) Заявлено 270278 (21) 2584052/18-10 сприсоединениемзаявки Нов (23) Приоритет -. (публиковано 2у)2.80. Бюллетень Hо 7

Дата опубликования описания 250280 (51)М. Кл. а 01 1. 3/ы а 01 Ъ 3/10

G 0l а 7/16 а 01 К 13/08

Государственный комитет

СССР ио делан изобретений и открытий (53) УДК 531 ° 781.2:

: 539 3; 536. — ..51(088.8) (72) Автор изобретения

О. В. Галкин (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

HA ВРАЩИОЩИХСЯ ВАЛАХ

Изобретейие отностися к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических пара- метров на вращающихся валах, таких как относительные деформации, темпе .ратура, давление и т.д.

Известно устройство для.измерения параметров на вращающихся валах йо авт.свид. 9673873, состоящее из разме- щ щенных на неЪодвижной части, и соединенных между собой последовательно генератора, аттенюатора, усилителя мощности, первичной обмотки вращающегося трансформатора и установленных на вращающейся части и соединенных последовательно вторйчной обмотки трансФорматора, выпрямителя, стабилизатора, второго генераторе, мостовой цепи, усилителя и преобразова-" теля„напряжение-частота, который .через подвижную и неподвижную обкладки конденсаторы связан с неподвижной регистрирующей аппаратурой, состоящей из преобразователя частота- ° напряжение и амплитудного детектора, нагрузками которых являются галь-, ванометры. Кроме того, в известном устройстве на вращающейся части при менен потенциальный ключ с тарировоч1

I ййм резистором, позволяющий создавать разбаланс моста на определенную ве,, личину jlj.

В известном устройстве при использовании одного канала связи, а именно вращающегося конденсатора, осуществ- . ляется измерение частоты вращения и одного параметра. Малое количество измеряемых величин при одном канале

cBRsR является недостатком известного,устройства, сужающем его функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей устройства.

Указанная цель в предлагаемом устройстве достигается тем, что в него введены размещенные на вращающемся валу формирователь прямоугольных импульсов, дополнительная мостовая цепь, дополнительный усилитель, дополнительный потенциальный ключ с дополнительным резистором тарировки, преобразователь напряжениедлительность и размещенные на неподвижной части сопротивление-дифференцирующей цепи, триггер, инвертор и преобразователь длительность напряжение с гальванометром, при

717576 этом выход йреобразователя напряжение-частота связан с вращающейся обкладкой конденсатора через последовательно соединенные Формйрователь прямоугольных импульсов, дополнительную мостовую цепь, дополнительный усилитель и преобразователь напряженйе-длительность, а вход дополнительного потенциального ключа„ связывающего через дополнительный резистор тарировки одну точку дополнительной мостовой цепи с общим йроводоы, соединен с выходом выпрямителя., причем цепи питания формироВателя, усилителя, преобразователя, напряжение-длительность соединены с выходом стабилизатора, сопротивление дифференцйрующей цепи включено между иеподвижной -обкладкой конденсатора и общим проводом, при этом единичный вход триггера соединен с неподвижной обкладкой конденсатора, которая через инвеотор соединена с нулевым входом триггера, выход которого связан с гальванометром через преобразователь длительность-напряжение .

Функциональная схема предложенного устройства представлена на чертеже.

Устройство состоит иэ генератора

1, аттенюатора 2, усилителя мощности 3., неподвижной обмотки 4 вращающегося трансформатора 5, вращающейся обмотки 6, выпрямителя 7, стабилизатора 8, второго генератора 9, мостовой цепи, состоящей кз трансформатора 10 и измерительных преобразователей 11, 12 первого измеряе мого параметра, усилителя 13, преобразователя напряжение-частота

14, тарировочного резистора 15, потенциального ключа 16, формирова теля прямоугольных импульсов 17, дополнительной мостовой цепи, состо ящей иэ трансформатора 18 к измерительных преобразователей 19, 20 второго измеряемого параметра, дополнйтельного усилителя 21, Преобразователя напряжение-длительность 22, дополнительного тарировочного резистора 23,дополнительного потенциального ключа 24,вращающегося конденсатора 25,сопротивления дифференцирующей

"цепи 26, амплитудного детектора 27

" с гальванометром 28, преобразователя частота-напряжение 29 с галъванометром 30, инвертора 31, триггера

32, преобразователя длительностьнапряжение 33 с гальванометром 34.

Устройство имеет следующие связи между элементами. .Генератор 1 через аттенюатор. 2 связан с усилителем моцности 3, выход которого связан с неподвижной обмоткой 4 вращаю= щегося трансформатора 5. ВращающаяСя обмотка 6 соединейа с входбм выпрямителя 7, выход которого соединен с входом стабилизатора 8 и вхоI дами потенциальных ключей 16 и 24.

Выход стабилизатора 8 соединен с цепями питания второго генератора 9, усилителя 13, преоб раз ов ателя напряжение-частота 14, формирователя прямоугольных импульсов 17, дополнительного усилителя 21, преобразователя напряжение-длительность 22. Выход второго генератора 9 соединен через трансформатор

10 с измерительными преобразователями 11, 12, которые образуют с вторичной обмоткой трансформатора

10 мостовую цепь, в измерительную диагональ которой включен усилитель 13, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота 14, Тарировочный резистор 15 связывает питающую диагональ мостовой цепи (10, 11, 12) через потенциальный ключ 16 с общим прово20 дом. Вход формирователя прямоугольных импульсов 17 подключен к выходу преобразователя 14, а выход связан с трансформатором 18, который совместно с измерительными преобразователями 19, 20 образует дополнительную мостовую цепь, питающая диагональ которой через дополнительный резистор тарировки 23 и дополнительный потенциальный ключ 24 связана с общим проводом. В измерительную диагональ дополнительной мостовой цепи (18 19, 20) включен дополнительный усилитель

2l, выход которого через преобразователь напряжение-длительность

22 связан с вращающейся обкладкой конденсатора 25. Цепи вращающихся узлов и неподвижных имеют связь через общий провод. К неподвижной обкладке конденсатора 25 подключены сопротивление дифференцирующей цепи

26, амплитудный детектор 27 с гальвайометром 28, преобразователь частота-напряжение 29 с гальванометром 30. Кроме того, сопротивление дифференцирующей цепи 26 связано с единичным входом триггера

32 непосредственно, а с нулевым входом триггера 3? - через инвертор

31. К выходу триггера 32 подключен, преобразователь длительностьнапряжение 33 с гальванометром 34.

Устройство работает следующим образом. Напряжение, снимаемое с выхода генератора 1 через аттенюатор 2, имеющий изменяемый коэффициент передачи, поступает на вход усилителя мощности 3, усиливается и подается на трансформатор 5. С вращающейся обмотки 6.напряжение поступает на выпрямитель 7 и стабилизируется стабилизатором 8. Генератор

9 формирует стабильное по амплитуде и частоте напряжение питания мостовой цепй (10, 11, 12), выходное напряжение" которой усиливается усилителем 13 и преобразуется в частотномодулированный сигнал преобраэова717576 телем напряжение-частота 14. формироватвль 17 формирует импульсы питания дополнительной мостовой цепи, составленной из трансформатора 18 и измерительных преобразователей 19, 20, чувствительных ко второму измеряемому параметру. Так как амплитуда импульсов питания дополнительной мостовой цепи стабильна, то выходное импульсное напряжение мостовой цепи пропорционально изме- щ ряемому второму параметру. Это напряжение преобразуется в длительность выходного импульса преобразователя напряжение-длительность 22, таким образом на конденсатор 25 поступают прямоугольные импульсы, . частота следования которых определяется первым измеряемым параметром, а длительность импульсов. - вторым параметром. Проходя через вращаюй ийся конденсатор 25,. амплитуда этих 20 импульсов модулируется в соответствии с частотой вращения, являющейся третьим регистрируемым параметром.

На подвижной части за счет диф-. ференцирования сигнала на. сопротив- 3$ лении 26 образуются последовательности положительных и отрицательных импульсов. Импульсы одной поЛЯрности, соответствующие переднему фронту импульса преобразователя ЗО напряжение-длительность!4 22, преобразуются преобразователем частота-напряжение 23 в напряжение„ свяэанное.с первым измеряемым параметром, а амплитудным детектором

27 — в напряжение, связанное с частотой вращения . Эти импульсы, воздействуя на единичный вход триггера

32, устанавливают его s состояние единицы, импульсы противоположной полярности сбрасывают триггер 32 40 в нулевое состояние. Таким образом, длительность выходного импульса триггера 32 пропорциональна второму измеряемому параметру и преобразуется преобразователем длитель- М5 ность-напряжение 33 в напряжение,, измеряемое гальванометром 34.

Цепи тарировки работают при увеличении коэффициента передачи аттенюатора 2 эа счет срабатывания, 5О потенциальных ключей 16, 24 и шунтирования плечей мостовых цепей (10,11, 12) и (18,19,20)тарировочными резисторами 15 и 23. таким образом, в предлагаемом 55 устройстве при использовании одного .:канала связи измеряются три параме ра вращающейся детали за счет применения импульсного питания мостовой цепи и дополнительной модуляции по длительности выходных прямоугольных импульсов, частота следования которых определяется одним из измеряемых параметров, Это позволяет расширить функцио- нальные воэможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров на вращающихся валах по авт.св.

9673873, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены размещенные на вращающемся валу формирователь прямоугольных импульсов, дополнительная мостовая цепь,- дополнительный усилитель, дополнительный потенциальный ключ с дополнительным резистором тари ровки, преобразователь напряжение-длительность и размещенные на неподвижной части сопротивление дифференцирующей цепи, триггер, инвертор и преобразователь длительность-напряжение с гальванометром, при этом выход нреобраэователя напряжение-частота связан с вра"щающейся обкладкой конденсатора через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов, дополнительную мостовую цепь, дополнительный усилитель и преобра-, зователь напряжение-длительность :, а вход дополнительного потенциального ключа, связывающего через допол- нительный резистор тарировки и одну точку дополнительной мостовой цепи ñ общим проводом, соединен с выходом

:выпрямителя, причем цепи питания формирователя, усилителя, преобразо-! вателя напряжение-длительность соединены с выходом стабилизатора, сопротивление дифференцирующей цепи включено между неподвижной обкладкой конденсатора и общим проводом, при этом единичный вход триггера соединен с неподвижной обкладкой конденсатора,. которая через инвертор соединена с нулевым входом триггера, выход которого- связай с гальванометром через преобразователь длительностьнапряжение °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9673873у кл. G 01 1 3/24, 1977. (1

717576 Редактор Л,Бибер

СоставитеЛь В.Герасимова

Техред M.Ïåòêî Корректор,О.Ковинская,. Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 акаэ 98 6/57 " Тираж 1010 Подписное

ЦНИИПИ ГоСударственного комитета СССР— — " по "делам йзобретенйй и открытий

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