Интегральный измеритель мощности Советский патент 1984 года по МПК G01L3/24 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и преназначено для измерения интегрального значения эффективной мощности двигателей при испытаниях их на гиротормозах.

Известно устройство для измерения мощности, содержащее делитель напряжения, импульсный датчик частты вращения с широкополосным умножителем частоты схемы И, основной и дополнительный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, элемент задержки, датчик крутящего момента триггер {,

Недостатком устройства является сложность в реализации, затруднительное применение из-за отсутстви промышленных датчиков крутящего момента.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является усройство , содержащее датчик угла поворота, соединенный через муфту с осью стрелки весового измерителя крутящего момента нагружающего устройства, .триггер, подключенный выходами к базам транзисторов двойioro транзисторного ключа, который включен на RC-цепочку.

Выходное напряжение RC-цепочки через эмиттерный повторитель подается на частотомер, содержащий входной трансформатор, транзисторы, имеющие различную проводимость, резистор и .конденсаторы. На вход трансформатора подключен выход датчика скорости вращения, работающего совместно с ферромагнитным зубчатым колесом 2.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности измерения интегрального значения эффективной мощности, отсутствие контроля рабочего состояния нагруженного устройства.

Цель изобретения - повышение точности за счет измерения интегральной мощности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство измерения мощности, содержащее нагрузочное устройство и преобразователь, введены две термопары и Трансформаторный дифференциальный манометр, который вместе с одной из термопар установлен на входе нагружающего устройства, а другая - на выходе, преобразователь состоит из двух усилителей, вычитающего устройства, модулятора, генератора пилообразного тока, выпрямителя и интегратора, причем выводы термопар через усилители подключены к входам вычитающего .устройства, которое последовательно через модулятор и генератор пилообразного тока подключено JK входу трансформаторного дифференциального манометра, выход последнего через выпрямитель соединен с интегратором.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из трансформаторного дифференциального манометра 1, термопар 2 и 3, нагружающего устройства 4, в качестве которого используется гидротормоз, преобразователя 5, состоящего из выпрямителя 6, интегратора 7, усилителей 8 и 9, вычитающего устройства 10, модулятора 11, генератора 12 пилообразного тока. Манометр 1 и темопара 2 установлены на входе рабочей жидкости в гидротормоз, а термопара 3 - на выходе. Выводы термопар 2 и 3 подсоединены соответственно к входам усилителей 8 и 9, выходы которых соединены с входами вычитающего устройства 10.Выход устройства 10 через модулятор 11 и генератор 12 пилообразного тока соединен с входом первичной обмотки манометра 1, а его выход (вторичная обмотка) подключен через выпрямитель 6 к входу интегратора 7.

Эффективная мощность, развиваемая двигателем при работе с гидротормозами за время tp работы, определяется выражением

--(

) , (Я

t -t еых SX

где GI

количество воды, протекающей через тормоз в течени

tp

t Ht° - соответственно температура воды на входе и выходе ;

К С/632 - коэффициент пропорциональности (С - теплоемкость воды).

Устройство работает следующим образом.

. Выходные напряжения термопар 2 и 3, пропорциональные температуре, поступают на усилители 8 и 9, а затем на входы вычитающего устройства 10. На выходе устройства 10 имеем

,

где г - коэффициенты усиления усилителей 8 и 9.

Это напряжение поступает на вход модулятора 11, на выходе которого имеется последовательность прямоугольных импульсов, с амплитудой пропорциональной напряжению . Поимпульсам с модулятора 11 запускается генератор 12 пилообразного тока,крутизна выходного тока которого определяется выргикением

, mt . . 1-1 ;

где m - коэффициент преобразования

генератора 12.

Этот ток подается в питающую обмотку манометра 1, чувствительные элементы которого реагируют на изменение давления на входе нагружающего устройства л и их перемещение ведет к изменению положения сердечника манометра 1 пропорциональному значению взаимоиндуктивности М межд обмотками. Амплитуда напряжения на выходе манометра 1 определяется вьфажением

..V

/ -At выхг -

Это напряжение выпрямляется в выпрямителе б и поступает на вход

интегратора 7, где происходит его интегрирование за время -tp . Значение напряжения V в общем виде определяется выражением

V,Ma,n(.

t--, - постоянная интегратора 7,

где

и определяет эффективную мощность, развиваемую двигателем и поглощаемую устройством 4 за рабочий интервал времени.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет измерять интегральное значение эффективной мощности, развиваемой исгытуемым двигателем.

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ММЦНОСТИ, содержащий нагружающее устройство и преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет измерения интегральной мсицности, в него введены трансформаторный дифференциальный манометр и две термопары, одна из которых установлена на входе нагружающего устройства, а другая - на выходе, а преобразователь выполнен из двух усилителей, вычитающего устройства, модулятора, генератора пилообразного тока, выпрямителя и интегратора, причем выводы термопар через усилители подключены к входам вычитающего устройства, которое последовательно через модулятор и генератор пилообразного тока подключено к входу трансформаторного дифференциальногоманометра, выход которого через выпрямитель соединен с интегis ратором, при этом трансформаторный дифференциальный манометр установлен на входе нагружающего устройства, Ч to du оо

S Л

te