Устройство для контроля зазоров Советский патент 1983 года по МПК G01B7/14 

Изобретение относится к измерительной технике, Е частности , к устройствам для бесконтактного измерения расстояний, например, радиальных зазоров между корпусом и вращающимися лопатками ротора турбоагрегата. По основному авт. св. № 832319 известно устройство, содержащее измерительный щуп, соединенный с ним преобразователь перемещения, блок управления, включающий реверсивный дви гатель, механически связанный с измерительным щупом, схему управления переключением обмоток двигателя, триг гер, формирователь импульсов, источ ник питания, блок задержки, ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом блока задержки, сигнальный - с выходом формирова теля импульсов ij . Недостатком известного устройства является излучение в окружающее про странство мощных помех от искровых разрядов, нарушающих нормальную работу измерительных устройств, а также ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью непрерывного слежения за радисГльными перемещениями торцов лопаток. Цель изобретения - снижение уровня создаваекшх помех и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для контроля зазоров снабжено ищущим мультивибратором, подключенным к выходу ключевого элемента, регулятором напряжения, соединенным входом с выходом ждущего мультивибратора, выходом с управляемым входом источника питания, переключателем, включенным между выходом блока задержки и вторым входом триггера. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит корпус 1 , в котором расположен изолированный о него измерительный щуп 2 с электрическим контактом 3 и измерительным наконечником 4. Измерительный щуп 2 механически связан с преобразователем 5 линейного перемещения, измерительного щупа 2 в электрический сигнал и реверсивным электродвигаталем 6, а через контакт 3 электрически соединен с выходом источника 7 питания и входом формирователя 8 разрядных импульсов. Выход формирователя 8 электрически соединен с сигнальным входом ключевого элемента 9. Выход последнего соединен с входами триггера 10 блока 11 задержки и ждущего мультив ратора 12. Выход блока 11 задержки единен с управляющим входом ключево элемента 9. Выход мультивибратора 12 соединен с входом регулятора 13 нап ряжения, выход которого подключен к низковольтной цепи переменного тока источника 7 питания. Выход триггера 10 соединен с входом блока 1 упра ления (например, релейного усилителя переключающего обмотки реверсивного электродвигателя 6. Выход преобразо вателя 5 соединен с входом индикатора 15. Через переключатель 16 выход блока 11 задержки соединен с входом установки триггера 10 во второе устойчивое состояние (положение -Ч). Устройство позволяет регистрировать расстояния от положения электрического разряда между верхней частью измерительного наконечника и корпусом 1 до положения электрического разряда между нижней частью измерительного наконечника k и вершиной самой длинной вращающейся лопатки 17 ротора, а также работать в режиме дослеживания радиального перемещения торцов лопаток, когда измерительный стержень после электрического разряда у вершины лопатки отводится от нее на расстояние, пропорциональное времени действия импульса запрета, а затем вновь сближается с лопаткой. Ло.патка 17 ротора заземлена через контакт 18. Корпус 1, формирователь 8 и источник 7 питания также заземлены. При работе устройства в режиме из мерения полного зазора между контролируемыми деталями переключатель 16 разомкнут, триггер Ю установлен в 8224 исходное устойчивое состояние (положение О), блок }k управления обесточен и электродвигатель 6 включен на подъем измерительного щупа 2 до положения, при котором возникает последовательность искровых электрических разрядов между верхней частью наконечника t и корпусом 1 (электрические разряды возникают за счет напряжения, приложенного к измерительному щупу 2 через контакт 3 от источника 7). Заданное падение напряженияi возникающее в момент образования первого искрового разряда с заданной силой тока в разряде между верхней частью наконечника и корпусом, преобразуется формирователем 8 в короткий сигнальный импульс, который через открытый ключевой элемент 9 переключает триггер 10 во второе устойчивое состояние (положение 1),запускает блок 11 задержки и ждущий.мультивибратор 12, Элемент 9 закрывается на 3-8 с,что позволяет исключить возможность прохода на вход триггера им-, пульсов, сформированных последующими искровыми разрядами между верхней частью наконечника k и корпусом 1. Триггер 10 включает блок Т управления, переключающий электродвигатель 6 на . опускание измерительного щупа 2 (на удаление его наконечника k от корпуса 1). Мультивибратор 12 включает регулятор 13, понижающий напряжение сети на входе источника 7, а вследствие этого снижается высокое напряжение, приложенное к измерительному щупу 2, и электрические разряды прекращаются. По окончании импульса мультивибратора 12 регулятор 13 выключается и к измерительному щупу прикладывается напряжение, равное первоначально установленному. Вслед за этим блок 11 возвращается в исходное состояние и открывает ключевой элемент 9. а время действия импульса мультивибратора 12 наконечник k измерительного щупа 2 успевает удалиться от корпуса 1 на расстояние, превышающее возможность возникновения между ними разрядных импульсов. Наконечник k измерительного щупа сближается с лопаткой 17 до положения, при котором возникает последовательность искровых разрядных импульсов между ижней частью измерительного наконечника и вершиной самой длинной вра цающейся лопатки 1 .

В момент образования первого искрового разряда, создающего заданное падение напряжения, формирователь 8 вырабатывает короткий сигнальный импульс. К этому времени блок 11 задержки возвратился в исходное устойчивое состояние, и ключевой элемент 9 открыт. Через открытый элемент ука-10 гер занный импульс переключает триггер . в исходное устойчивое состояние, запускает блок 11 и ждущий мультивибратор 12. Ключевой элемент 9 за рывается на 3-8 Cj что исключает возможность прохода на вход тригге ра 10 импульсов сформированных посл дующими искровыми разрядами между н ней частью наконечника k и вершиной лопатки 17 ротора. Триггер 10 обесточивает блок 1 управления, перекл чающий электродвигатель 6 на подъем измерительного щупа 2 (на удаление его наконечника до лопаток ротора). Мультивибратор 12 включает регулятор 13, понижающий напряжение сети .,на входе источника 7, а вследствие этого снижается высокое напряжение, приложенное к измерительному щупу 2, и электрические разряды прекращаются. По окончании импульса .мультивибратора 12 регулятор 13 выключается, и к измерительному стержню прикладывается напряжение, равное первоначально ycTaHoaVieHHOMy. Блок 11 возвращается в исходное положение и открывает ключевой элемент 9. Далее цикл измерения многократно повторяется. При работе устройства в режиме дослеживания радиального перемеще ния торцов лопаток устройство работает следующим образом. Первоначально повторяются операции, изложенные выше. При движении измерительного щупа 2 по направлению к лопаткам 17 ротора (пример но в среднем положении его наконечника между статором и лопатками) замыкают переключатель 1б, соединяющий выход блока 11 задержки с входом установки триггера 10 в положение 1. Измерительный щуп 2 сближается с торцом лопатки 17 до положения, при котором возникает последовательност искровых разрядных импульсов между

0028226

нижней частью измерительного наконечника Ц и вершиной самой длинной вращающейся лопатки 17.

В момент образования первого иск5 рового разряда, создающего заданное падение напряжения, формирователь 8 вырабатывает короткий сигнальный импульс. Через открытый элемент Э указанный импульс переключает триг10 в исходное устойчивое состояние, запускает блок 11 и ждущий мультивибратор 12. Ключ закрывается на 3-8 с. Триггер 10 обесточивает блок 1А управления, переключающий электродвигатель 6 на подъем измерительного щупа 2 (на удаление его наконечника k от лопаток 17 ротора) . Мультивибратор 12 включает регулятор 13, понижающий напряжение сети на входе источника 7. Электрические разряды между наконечником k и лопатками 17 прекращаются. По окончании импульса мультивибратора 12 регулятор 13 выключается, и к измерительному щупу 2 прикладывается полное первоначально установленное напряжение. Блок 11 задержки открывает ключевой элемент 9 и1 переключает триггер 10 в устойчивое состояние 1. Триггер 10 включает блок И управления, переключающий электродвигатель 6 на опускание измерительного щупа 2 (на сближение его наконечника i с лопатками 17 ротора). Далее цикл измерения многократно повторяется. Все перемещения измерительного щупа 2 преобразователем 5 преобразуются в электрический сигнал, пЪступающий на вход индикатора 15, и регистрируются на диаграммной ленте последнего. Таким образом, предлагаемое мзр б етение позволяет снизить создаваемы.е устройством помехи и расширить его функциональные возможности. Формула изобретения Устройство для контроля зазоров по авт. ев № 832319, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью снижения уровня создаваемых помех и расширения функциональных возможностей, оно снабжено ждущим мультивибратором, подключеннь1м к выходу ключевого элемента,регулятором напряжения, соединенным входом с выходом ждущего мультивибра7 .10028228

тора, выходом - с управляемым входом Источники информации. источника питания, переключателем, принятые во внимание при экспертизе включённым между выходом блоказа- 1. Авторское свидетельство СССР держки и вторым входом триггера. № 832319, кл. G 01 В У/, 1978.