Устройство для измерения неравномерности скорости вращения Советский патент 1983 года по МПК G01P3/36 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения неравномерности скорости вращения валов,

Известно устройство для измерения неравномерности скорости вращения, содержащее маховик, гибко связанный с валом, и преобразователь угловых перемещений вала относительно маховика fj ,

Недостатком устройства является низкая точность, что объясняется трудностями точного измерения угловых перемещений вала относительно маховика с помощью преобразователя, установленного на вращающемся валу. Кроме того, маховик оказывает нежелательное воздействие на вал, особенно заметное при испытаниях микродвигателей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для 1змерения неравномерности скорости вращения, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройством, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного привода, а выход - с первым входом суммирующего устройства 2 .

Однако в этом устройстве исключено влияние маховика (его роль выполняет ротор вспомогательного привода но точность измерений по-прежнему ограничена трудностями измерения MaJiHX угловых качаний вала с помощью подвижного преобразователя.

Целью изобретения является повышение точности измерения неравномерности скорости вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения неравномерности скорости вращения, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройством, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного привода, а выход - с первым входом cyNMHpyющего устройства, введены четыре оптически согласованных светоотражателя и светоделитель, а также анализатор интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства, при этом светоделитель установлен между когерентны источником света и валом вспомогательного привода, выполненным полым, первый светоотражатель и анализатор интерференционной картины установлены по различные стороны светоделителя ортогонал но оси вращения, второй светоотражатель установлен на торце контролируемого вала под углом 45 к оси его вращения, третий и четвертый светоотражатели установлены на упругих рычагах, связанных с контролируеким

валом и валом вспомогательного привода .

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит вал 1, неравномерность скорости вращения которого измеряется, направленный источник 2 когерентного света, вспомогательный привод 3 с управляющим устройством 4, вход которого соединен через скользящий контакт 5 с преобразователем 6 угла поворота вала относительно вала вспомогательного привода, датчик 7 неравномерности скорости вращения вспомогательного привода, выход которого через скользящий контакт 8 соединен с первым входом су У{мирующего устройства 9.

Устройство содержит также четыре зеркала - светоотражателя, полупрозрачное зеркало - светоделитель, экран и анализатор интереференционной картины. Светоотражатель 10 установлен на валу под углом 45 к его оси и отражает свет от источника 2 на Светоотражатель 11, закрепленный на этом валу через рычаг 12 так, что отражает свет от наклонного светоотражателя 10 в направлении касательной к траектории своего вращения на Светоотражатель в виде уголков отражателя 13, соединенного рычагом 14 с валом вспомогательного привода. Вспомогательный привод, вал которого выполнен полым, установлен соосно с валом 1 и источником 2 света и находится между ними. Между источником света и вспомогательным приводом расположено наклонное полупрозрачное зеркало - светоделитель 15, отражающее свет от источника 2 на Светоотражатель 16, а от наклонного светоотражателя 10 - на экран 17, за которым установлен анализатор 18 интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства 9. Экран 17 и светоотражатель 16 размещены перпендикулярно падающим на них световым потокам, отраженным от полупрозрачного зеркала - светоделителя 15.

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника 2 расщепляется светоделр.телем 15 на два: один отражается к светоотражателю 16, другой проходит через полый вал привода 3 и попадает на Светоотражатель 10. Светоотражателем 10 и 11 изменяют направление его хода на 90° каждое, а уголковый светоотража тель 13 - на 180. Отразившись последовательно от светоотражателей 11, 10 и 15, этот луч попадает на экран Сюда же приходит луч, отраженный от светоотражателя 16. В результате .взаимодействия лучей на экране 17

310626114

образуется интерференционная картина. При этом интенсивность поля в Если валы вращаются строго синхрон-плоскости экрана 17 содержит переменно, оптическая длина пути в канале,ную составляющую, промодулированную образованном элементами 10, 11 и 13,частотой Доплера, характеризующую постоянна. Следовательно, интерферен-относительную неравномерность скоросционная картина на экране 17 непод- 5ти вращения вала 1, Выходной сигнай вижна.анализатора 18, суммируясь в блоке 9 Неравномерность скорости вращенияс сигналом неравномерности хода всповала 1 относительно вала вспомога-могательного привода (как и в известтельного привода 3 вызывает изменениеном устройстве), дает искомую абсорасстояния между светоотражателями 10лютную неравномерность скорости spall и 13 с частотой колебаний скорое-щения вала 1.

ти и амплитудой, зависящей от длины Технико-экономический эффект от

рычагов 12 и 14, Следовательно, изме-использования предлагаемого устройняется по такому же закону и оптичес-ства заключается в повыиении точноекая длина пути.15ти измерений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее источник когерентного света, вспомогательный привод с управляющим устройством, вход которого соединен с датчиком угла поворота вала вспомогательного при// вода, а выход - с первым входом суммирующего устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены четыре оптически согласованных светоотражателя и светоделитель, а также анализатор интерференционной картины, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства, при этом светоделитель установлен между когерентным источником света и валом вспомогательного привода, выполненным полым, первый светоотражатель и анализатор интерференционной картины установлены по различные стороны светоi делителя ортогонально оси вращения, второй светоотражатель установлен (Л на торце контролируемого вала под углом 45° к оси его вращения, третий и четвертый светоотражатели установлены на упругих рычагах, связанных с контролируемым валом, и валом вспомогательного привода. /J