Устройство для измерения мощности на валу Советский патент 1984 года по МПК G01L3/24 

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Известно устройство для измерения мощности на валу, содержащее частотный датчик крутящего момента с передающей катушкой индуктивности, по периметру которой расположен как минимум один сердечник, выполненный из магнитного материала, приемную кат5шку и вычислительное устрой, ство 11 3« Наиболее близким по технической i сущности к изобретению является устройство для измерения мощности на валу, содержащее датчики крутящего момента и скорости вращения вала и вычислительную схему в виде сче ного триггера, первый выход которого связал с управляющим входом первого ключа, соединенного своим выходом с суммирзшщим входом счетчика крутящего момента, а второй выход - с управляющими входами второго и треть го ключей, счетчика мощности, связан ного входом с выходом третьего ключа вход которого соединен с датчиком скорости вращения зала и генератора импульсов, связанного выходом с входом второго ключа ГзЪ Однако известные устройства не обеспечивают требуемой точности изме рения о Целью изобретения является повьппе ние точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в устройстве счетчик крутящего момента выполнен реверсивным с предустановкой по минимуму, а генератор импульсов в виде задатчика времени и с дополнительным выходом, связанны С ВХОДОМ счетного триггера, причем выход второго ключа связан с вычитаю щим входом реверсивного счетчика вы ход предустановки которого соединен с входом Стоп счетчика мощности, а вход первого ключа связан с выходом датчика крутящего момента. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для измерения мощности на валу содержит бесконтактньй датчик крутящего момента и скорости вра щения вала 1, передающую антенну 2, приемную антенну 3, приемник 4, каналы 5 и б вьщеления частотной информации о величине крутящего момента и скорости вршцения вала соответственно, входы которых связаны с приемником 4, а выходы - с вычийлительной схемой. Вход первого ключа 7 схемы связан с выходом канала 5 выделения частотной информации о величине крутящего момента, выход - с суммирующим входом реверсивного счетчика 8 с предустановкой по минимуму, соответствующей начальной частоте датчика крутящего момента, а управляющий вход - с первым выходом счетного триггера 9, второй выход которого соединен с управляющим входом второго ключа 10, связанного входом с выходом У задатчика 11 времени, а выходом - с вычитающим входом реверсивного счетчика 8. Вход третьего ключа 12 вычислительной схемы связан с выходом канала 6 вьщеления частотной информации о скорости вращения вала, управляющий вход ключа 12 С вторым выходом четного триггера 9, а выход - с входом счетчика 13 мощности, связанного входом Стоп с выходом предустановки реверсивного счетчика 8. Дополнительный выход задатчика 11 времени связан с входом счетного триггера 9. Устройство работает следующим образом. Сигнал датчика, модулированный по частоте величиной крутящего момента и по амплитуде с частотой, кратной частоте вращения вала, излучается передающей антенной 2. Приемник А принимает сигнал через приемную антенну 3, усиливает его до необходимой величины и подает на канал 5 выделения информации о величине крутящего момента и на канал 6 вьщеления информации о скорости вращения вала, с которых информация в частотной форме поступает на вычислительную схему. Частотный сигнал на выходе 5 можно представить в виде KJM, (1) Ч кр где - начальная частота бесконтактного датчика крутящего момента, Гц; крутизна преобразования бесконтактного датчика крутящего момента, Гц/Н-м; крутящий момент. Частотный сигнал на выходе канала 6 имеет вид де K-j - количество концентраторов поля; п - частота вращения вала, Гц, 3 . Задатчик 1 1 времени выдает две стабильные последовательности импульсов с периодами повторения Т и С, причем . Импульсы с периодом следования Т управляют триггером 9. Когда на первом выходе триггера 9 устанавливается 1, открывается ключ 7 и включается реверсивный счетчик 8. Ключи 10 и 12 закрыты, так как на втором выходе триггера 9 имеется О. Счетчик 8 суммирует импульсы, определяемые формулой (1), в течение времени Т, по истечении которого триггер 9 опрокидывается, закрывает ключ 7, открывает ключи to и 12 и одновременно включает счетчик 13. Тогда с выхода задатчика времени импульсы с периодом следования t через открытый ключ 10 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, в котором на регистре Предустановка по минимуму набра но число, соответствующее начальной частоте датчшса крутящего момента. Когда счетчик 8 отсчитает до установленного значения, он сбрасываетс в О и останавливает счетчик 13, в котором оказывается число, пропорци нальное мощности, передаваемой.валом Пусть число, регистрируемое счетчиком 13 - Y, а счетчиком 8 - X, тогд оБ счета 3) где , в течение которог длится вычитание счетчика В. . 9 В свою очередь, tf.. (Х-Х), где X - число, зафиксированное счетчиком 8 за время Т, а X,jj.f предустановка реверсивного счетчика 8. С учетом выражения (1) можно записать К,М,.), X TF, )() Подставив выражения (А) и (2) в формулу (3), получаем ) (,-X,,,) Первое слагаемое в выражений (5) непосредственно выражает мощность, передаваемую валом, а второе - величина, пропорциональная скорости вращения вала и начальной частоте датчика момента. Второе слагаемое, вносящее ошибку в величину измеряемой мощности, может быть обращено в нуль при условии Использование предлагаемого устройства повышает точность измерения мощности благодаря применению бесконтактного датчика крутящего, момента и скорости вращения вала и осуществлению измерения в цифровой форме.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ НА ВАЛУ, содержащее датчики крутящего момента и скорости вращени вала и вычислительную схему в виде счетного триггера, первый выход кото рого связан с управляющим входом &0 ф первого ключа, соединенного своим выходом с суммирующим входомсчетчика крутящего момента, а второй выход - с управляющими входами второго и третьего ключей, счетчика мощности, связанного входом с выходом третьего ключа, вход которого соединен с датчиком скорости вращения вала, и генератора импульсов, связанного выходом с входом второго ключа, о т л ичающееся тем, что, с цепью повышения точности измерения, счетчик крутящего момента выполнен реверсивным с предустановкой по минимуму, а генератор импульсов - в виде задатчика времени и с дополнительным выходом, связанным с входом счетного триггера, причем выход второго ключа связан с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход предустановки которого соединен с входом Стоп счетчика мощности, а вход первого ключа связан с выходом датчика крутящего момента.