Измеритель крутящего момента

 

(7 ) Авторы изобретения

Г.Г.Деркач и М.И.Хургин (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ К"УТЯЦЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающихся валах.

Известен измеритель крутящего момента, содержащий упругий вал, с концами которого жестко связаны зубчатые индукторы, два индукционных датчика, сигналы которых в начальном положении противофазны, . и индикатор (1 ). Однако этот измеритель не обеспечивает требуемой точности измерения tlj.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является измеритель крутящего момента, содержащий упругий вал, с концами базового участка которого жестко связаны измерительные диски со своими датчиками, две пороговые схемы, одни входы которых связаны с выходами датчиков, а выходы через дифференцирующие цепи - с первым триггером, и индикатор (2 ).

Недостатком такого измерителя также является низкая точность, обусловленная влиянием амплитуды, сигналов датчиков на результат измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в ызмеритель введены второй н третий триггеры и два коммутатора, причем счетный.вход второго триггера и синхронизирующий вход третьего триггера связаны соответственно с инверсньм . и прямым выходами первого триггера, а выходы. второго и третьего тригге. ров соединены через коммутаторы с

3$ другими входами соответствующих пороговых схем, при этом управлякицнй вход третьего триггера связан с выхо. дом второго триггера, а индикатор

20 соединен с прямым выходом первого триггера.

На фиг. 1 приведена блок-схема измерителя, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

3 8

Измеритель крутящего момента (фиг. 1) содержит упругий вал 1, измерительные диски 2 и 3, индукционные датчики 4 и 5, установленные вблизи дисков и имеющие с ними магнитную связь, пороговые схемы 6 и

7, одни входы которых подключены к выходам датчиков, а выходы через диф— ференцирующие цепи 8 и 9 связаны с входами первого триггера 10, соединенного инверсным выходом со счетным входом второго триггера 11, а прямымс синхронизирующим входом третьего триггера 12 (типа )), управляющий вход которого связан с выходом второго триггера 11. Выходы второго и третьего триггеров соединены через коммутаторы 13 и 14 с другими входами пороговых схем 6 и 7. Индикатор 15 подключен к прямому выходу первого триггера 10.

Измеритель работает следующим образом.

При вращении упругого вала 1 измерительные диски 2, З,,проходя вблизи датчиков 4, 5, наводят на их выходах синусоидальные сигналш (фиг. 2) с амплитудами А! и А2, азовый сдвиг между которыми пропорционален относительному смещению измерительных дисков 2, 3 за счет скручивания вала 1 и соответственно передаваемому им крутящему моменту Мкр. Эти сигналы поступают на входы пороговых схем

6, 7. Для определенности предположим, что пороговые уровни пороговых схем

6, 7 положительны (u 1 0), на прямом выходе триггера 10 логический

"0", а на прямых выходах -триггеров

11, 12 логические "1". При достижении сигналом с датчика 4 уровня порога U пороговая схема 6 срабатывает на ее выходе устанавливается высокий потенциал. При этом с выхода дифференцирующей цепи 8 на вход триггера

10 поступает импульс, устанавливающий на его прямом выходе логическую

"1". Смена состояния на входе триггера 11, связанного с инверсным выходом триггера 10, с логической "1" в

"0" обеспечивает срабатывание триггера 11, и íà его прямом выходе устанавливается "0". Этими сигналами подготавливается срабатывание триггера

12 и переключается коммутатор 13, который устанавливает, пороговой схеме 6 отрицательный порог (0„ < О). При достижении сигналом с датчика 5 no.ogroaoro уровня (U> 7 0 ) срабатывает

70992

4 пороговая схема 7, на ее выходе устанавливается высокий потенциал, при этом с выхода дифференцирующей цепи 9 на вход триггера 10 поступает импульс, устанавливающий на его прямом выходе 0". Смена состояния на синхронизирующем входе триггера 12, связанного с прямым выходом триггера 10, с 1" на "0" обеспечивает его срабатывание, подготовленное -сигналами с выхода триггера 11. В результате чего коммутатор 14 устанавливает пороговой схеме 7 отрицательный порог. Обе пороговые схемы 6 и 7 отпускают при !

5 достижении сигналами отрицательных пороговых уровней. Состояние остальных элементов схемы при этом не меняется. Во время следующего периода при превышении сигналом с датчика 4 отрицательного порогового уровня по20 роговая схема 6 срабатывает,, импульс с выхода дифференцирующей цепи 8 устанавливает на прямом выходе триггера 10 "1", при этом срабатывает триггер 11, триггер 12 подготавли25 вается к работе, а коммутатор 13 устанавливает пороговой схеме 6 вновь положительный порог. Аналогично сработает схема в результате превышения сигналом с датчика 5 отрицательного порогового уровня. При этом на выходе триггера 10 устанавливается "0", а коммутатор 14 уста— навливает пороговой схеме 7 положительный порог. Итак, схема пришла в исходное состояние.

Таким образом, в первый период триггер 10 находится к состоянии "1" в течение времени 1.1= 1о+ И между моментами перехода входными сигналами через положительный пороговый уровень, а в следующий период — в течение времени =1о-Ь| между переходами через отрицательный пороговый уровень, где tg- интервал времени между моментами перехода входными сигналами равной амплитуды А3 и А2 через пороговый уровень, bt — изменение интервала времени между моментами перехода входными сигналами через пороговые уровни при наличии разницы амплитуд.

На индикатор 15 за два периода поступают два импульса, суммарная длительность которых, равная 1,,1+ =

=(Ь +1К)+ (t.o- h-Ц =2+.о, пропорциональная фазовому сдвигу, а следовательно, крутящему моменту. Таким образом, результат измерения, осредненный за

5 8 два ва периода не зависит от амплитуды сигналов.

Использование в измерителе двух дополнительных триггеров и двух коммутаторов позволяет повысить точность измерения крутящего момента за счет исключения влияния амплитуды сигналов датчиков на результат измерения.

Формула изобретения

Измеритель крутящего момента, соами бад ержащий упругии вал, с концами зового участка которого жестко связаны измерительные диски со своими датчиками, две пороговые схемы, одни входы которых связаны с выходами датчиков, а выходы через дифференцирующие ие цепи — с первым триггером, и индикатор, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, то с целью повышения точ70992 6 ности измерения, в него введены ены второй и третий триггеры и два комму" татора, прич м счетный вход второго триггера и синхронизирующий вход ретьего триггера связаны соответственно с инверсным и прямым выходами первого триггера, а выходы второго и третьего триггеров соединены через коммутаторы с другими входами соответствующих пороговых схем, при этом управляющий вход третьего триггера связан с выгодом второго триггера, н индикатор соединен с прямым выходом первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Фролов Л.Б. Измерение крутяII я" 1967 щего момента. М., Энерго и с. 46.

2. Фролов Л.Б. Измерение крутяще1967 го момента. М., Энергия

1 с. 48 (прототип).

870992

Составитель Г.Целибеев

Техред.А. Бабинец

Редактор Л.Павлова

Корректор А Ференц

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

Заказ 8423. 13 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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