УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НА ВРАЩАЮЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ Российский патент 2006 года по МПК G01D5/12 

Изобретение относится к области измерения параметров на вращающемся объекте и может быть использовано при измерении различных параметров, например температуры лопаток компрессора газотурбинного двигателя при его работе.

Известно устройство для измерения параметров на вращающемся объекте, содержащее источник питания, измерительный преобразователь, соединенный с усилителем и светодиодами, расположенными на поверхности объекта. (см. а.с. СССР №773432, кл. G 01 05/12 от 7.02.79 г.)

Однако известное устройство имеет невысокую точность измерения, так как считывание информации осуществляется оператором путем подсчета светящихся колец, образованных вращающимися диодами, расположенными по одной линии на поверхности объекта.

С целью повышения точности измерения в устройство дополнительно введены преобразователь кода, аналоговый ключ и синхронизатор, а светодиодный индикатор выполнен в виде цифровой матрицы, причем выход синхронизатора соединен с управляющим выходом аналогова ключа, вход которого соединен с первым выходом источника питания, а выход - светодиодного индикатора, информационные входы которого соединены через преобразователь кода с выходами пороговых устройств. (см. а.с. СССР №1099104, кл. G 01 D 5/12 от 28.01.83 г.)

В результате рассмотрения известных устройств для измерения различных параметров на роторе газотурбинного двигателя используются различные первичные преобразователи (тензорезисторы, термосопротивления, термопары, и т.д.), что не позволяет одновременно получать несколько различных параметров газотурбинного двигателя.

Поставленная задача обеспечивается тем, что устройство для измерения многих параметров на роторе газотурбинного двигателя содержит препарированные детали (лопатки, диски, валы) с различными первичными преобразователями (тензорезисторами, термосопротивлениями, термопарами, и т.д.), подключенные через усилители и источник питания. Новым является то, что устройство дополнительно снабжено селектором, микроконтроллером, двумя инфракрасными приемопередатчиками, преобразователем интерфейса и персональным компьютером.

Микроконтроллер связан с подвижным инфракрасным приемопередатчиком, передающим сигнал на неподвижный инфракрасный приемопередатчик, соосно размещенным относительно подвижного передатчика.

При проведении патентных исследований не обнаружены технические решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский" уровень.

Считаем, что сведения, изложенные в заявке, достаточны для практического осуществления изобретения.

Сущность заявленного изобретения дополняется графическим материалом, на котором представлено устройство для измерения параметров на вращающемся объекте, в частности на роторных деталях газотурбинного двигателя.

Устройство для измерения параметров на вращающемся объекте включает первичные преобразователи 1 в количестве, необходимом для измерения параметров (на фиг.1), усилители 2, в количестве равном числу первичных преобразователей, селектор каналов 3, подключенный к микроконтроллеру 4, и аналого-цифровой преобразователь 5, который также подключен к микроконтроллеру 4. Источник питания 6 соединен с микроконтроллером 4. Вход и выход микроконтроллера соединены с инфракрасным приемопередатчиком 7, находящимся на роторе двигателя, который через неподвижный инфракрасный приемопередатчик 8 и преобразователь интерфейса 9 связан с персональным компьютером 10.

Устройство для измерения параметров на вращающимся объекте работает следующим образом.

При работе газотурбинного двигателя сигналы с первичных преобразователей 1, см. фиг.1 и 2, закрепленных, например, на лопатках компрессора, поступают в усилитель 2, усиливаются в нем и приходят на селектор каналов 3, который предназначен для подключения каналов к измерительному тракту. Затем сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь 5, который также подключен к микроконтроллеру 4. Источник питания 6 через микроконтроллер 4 запитывает всю систему, находящуюся на роторе двигателя. Цифровой сигнал с микроконтроллера 4 поступает в инфракрасный приемопередатчик 7, находящийся на роторе, который через неподвижный инфракрасный приемопередатчик 8, находящийся соосно (см. пунктирную линию) с подвижным инфракрасным приемопередатчиком 7. Неподвижный инфракрасный приемопередатчик 8 закреплен на элементе 11, жестко связанным с корпусом двигателя, и взаимодействует с приемопередатчиком 7. С неподвижного приемопередатчика 8 информация поступает в преобразователь интерфейса 9, связанный с персональным компьютером 10. Информация в персональном компьютере обрабатывается и выдается на дисплей в удобном графическом представлении. Данные выдаются в физических величинах и реальном масштабе времени, а также записываются на HDD для дальнейшего хранения и последующего изучения полученных в ходе эксперимента результатов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении различных параметров, например вибронапряжений и температуры на вращающемся объекте. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата дополнительно введены селектор, микроконтроллер, два инфракрасных приемопередатчика, преобразователь интерфейса и персональный компьютер. Причем усилители подключены через селектор, цифровой преобразователь и микроконтроллер к подвижному инфракрасному приемопередатчику, а персональный компьютер через преобразователь интерфейса связан с неподвижным приемопередатчиком. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для измерения различных параметров на вращающемся объекте, содержащее закрепленные на различных элементах конструкции ротора первичные преобразователи, подключенные через усилители и источник питания, отличающееся тем, что, с целью получения возможности одновременного замера различных параметров на роторе, устройство дополнительно снабжено селектором, микроконтроллером, двумя инфракрасными приемопередатчиками, преобразователем интерфейса и персональным компьютером, причем усилители подключены через селектор, цифровой преобразователь и микроконтроллер к подвижному инфракрасному приемопередатчику, а персональный компьютер через преобразователь интерфейса связан с неподвижным приемопередатчиком.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микроконтроллер связан с подвижным инфракрасным приемопередатчиком, передающим сигнал на неподвижный инфракрасный приемопередатчик, соосно размещенный относительно подвижного передатчика.