Фотоэлектрический динамометр Советский патент 1959 года по МПК G01L5/10 

Для определения натяжения троса аэростатной антенны уже нредлагались различной конструкции фотоэлектрические динамометры, выполненные с применением датчика с двумя фоточувствительными элементами .и с разделением общего светового потока от источника света на два пучка, каждый из которых, отражаясь от зеркала и пройдя через клин, установленный в одном из направлений, поступает на фоточувствительные элементы.

Однако известные фотоэлектрические динамометры подобного рода громоздки, сложны по своей конструкции и неудобны в эксплуатации, так как механическая система ввода измеряемых величин в датчик синхронной передачи часто выходит из строя, кроме того элементы электрической схемы динамометра подвержены влиянию мощного поля высокого электрического напряжения.

Описываемый динамометр не имеет этих недостатков.

Новые качества динамометра достигнуты за счет того, что в нем на находящемся под воздействием высокого электрического напряжения основании расположена зеркально-оптическая отражательная часть датчика, а измерительное устройство с источником света размещено в кожухе, отделенном от основания при помощи изолятора удлиненной формы.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого фотоэлектрического динамометра; на фиг. 2 - динамометр, вид сбоку.

Динамометр состоит из датчика /, клин 2 которого шарнирно соединен с амортизационным устройством аэростатной автолебедки, и указателя 3, устаиавливаемого на щите управления.

Измерительное устройство датчика / выполнено по дифференциальной схеме в виде фотопотенциометра из двух фоточувствительных элементов 4 (фотосопротивлений) и включеиного между ними обычного непроволочного активного потенциометра 5, на который подается через лампочку 6 накаливания плюс от источника электропитания измерительного устройства. Оба элемента 4 освещаются индивидуальными

N 120939- 2 -

пучками света от лампочки 6 через систему зеркал 7 (или призм). Наличие ипдивидуальных пучков света для каждого элемента 4 исключает ошибки в измерениях при изменении с течением времени яркости лампочки 6 и при изменении прозрачности атмосферы.

Ввод измеряемой величины натяжения троса аэростатной антенны в датчик / осуществляется изменением светового потока пучка света, падающего на один из элементов 4, что достигается перемеш,ением клнна 2. Указатель 3 представляет из себя лагометр 8 с подвижными катушками или подвижным магнитом, последовательно с обмотками которого включень добавочные сопротивления 9 и /(, обеспечивающие получение измеряемых величин по шкале. Параллельно сопротивлению 9 (обычного графитового гасящего) включена неоновая сигпальпая лампочка // для обеспечения надежной сигнализации рабочего состояния измерительного устройства датчика /.

Конструкция динамо м е т р а. Система зеркал 7 (или призм) собрана в кожухе /2, укрепленном на горизонтальной поверхности углового основания /5, находящегося под электрическим напряжением и связапного деталью, в которой измеряется сила натяжения (например, трос аэростатной антенны). На передней стенке кожуха 12 укреплены три бленды М. В нижнюю из них (перпендикулярно ее оси) врезана направляющая 15 клина 2, в которой имеется сквозное пря.моугольное окно с размерами, аналогичными размерам диафрагмы верхней бленды М; средняя бленда 14 предназначена для приема пучка света от лампочки 6.

Клин 2 выполнен в виде тонкой стальной ленты переменной ширины и длиной, соответствующей ходу каретки амортизационного устройства аэростатной лебедки. Стальная лента клина 2 свернута в плоскую спираль на бобине, внутри которой имеется пружина, стремящаяся повернуть бобину так, чтобы клин 2 был в свернутом состоянии. Бобина с клином 2 размещена в кожухе 16, установленном на основании 13 так, что лента клина 2 свободно входит в направляющую 15 нижней бленды 14.

Таким образом, элемент описанной конструкции датчика /, находящийся в мощном поле высокой частоты и под весьма больщим напряжением высокой частоты, не содержит в себе никакой электрической схемы, что приводит к большей надежности работы динамометра и большему удобству при эксплуатации его.

На вертикальной поверхности основания 13 укреплен армированный изолятор /7 удлиненной формы, на противоположном конце кото-, рого (т. е. в точке с пулевым электрическим потенциалом) укреплен кожух 18 фотопотепциометра 4-5. К кожуху 18 прикреплены три бленды 19. Внутри этого кожуха за нижней и верхней блендами укреплены фазочуБСт1вительные элементы 4: по одному за каждой блендой, а за средней блендой кожуха 18 размещена лампочка 6. В нижней части кожуха 18 установлена фишка 20 разъема экранированного соединительного трехжильного шланга 21, подключаемого к указателю 5 динамометра.

На угловом основании 13 предусмотрены вырезы и отверстие для укрепления датчика / на автолебедке или на других подобных устройствах, где необходимо .измерять силу натяжения.

Использование динамометра заключается в следующем: изменяя посредством перемещения клина 2 освещенность одного из фоточувствительных элементов 4, вызывают изменение сопротивления плеч фотопотенциометра 4-5, что ведет к изменению отношения тбков в рам,ках лагометра 8, а следовательно, и к изменению положения его подвижной системы. Это обстоятельство позволяет определить зависимость