Устройство для измерения частоты вращения вала Советский патент 1986 года по МПК G01P3/48 

2. Устройство по п,, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что в него введен управляемый элемент перест- ,ройки контура, а второй регистратор выполнен в виде двух триггеров, двухвходового элемента И, потенциометра, двух резисторов и двух диодов, причем R-вход первого триггера подключен к выходу первого частотного дискриминатора, S-вход второго триггера - к выходу второго частотного дискриминатора, прямые выходы первого и второго триггеров соответственно подключены через послеИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть нспользовано в автоматизированных системах управления гидроэлектростанций.

Известно устройство для измерения частоты вращения вала, содержащее датчик, азтогенераторный преобразователь, частотный детектор и регистратор ij .

Недостатками данного устройства являются невозможность выявления радиальных биений и низкая надежность

Наиболее близким по текни1геской сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство содержащее симметричный емкое нык датчик, автогенераторный преобразо- ватель, частотный детектор, настроенный на пороговое значение, и регист- ратор 2 .

Недостатками известного устройства являются низкая надежность измерения числа оборотов, обусловленная дрейфом автогенераторного преобразо- вателя, и невозможность выявления радиальных биеннй.

Целью изобретения является повышение надежности и выявление радиальных биений вала..

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения .частоты вращения вала, содержащем емкостный датчшс, автогенераторный преобразователь, частотный детектор резисторы и источник питания, емдовательно соединенные первый резистор и пepв)Ш диод и через второй резистор и второй диод к движку потенциометра, который подключен к элементу перестройки контура, параллельно соединенному с емкостным датчиком, инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены через двухвходо- вый элемент И к объединенному S-BXO- ду первого триггера и R-входу второго триггера, а выводы потенциометра подключены к источнику питания.

костный датчик выполнен асимметрич- нь№1 н в усиройстве дополнительно введены два триггера, два частотных дискриминатора, двухвходовый элемент И, потенциометр и два диода, причем вход R первого триггера чере первый частотный дискриминатор и вход S второго триггера через второй частотный дискриминатор подключены к выходу автогенераторного -преобразователя, прямые выходы первого и второго триггера соответственно подключены через последовательно соединенные первый резистор и первый диод и через второй резистор и второй диод к движку потенциометра, который в свою очередь подключен к элементу перестройки контура, параллельно соединенному с емкостным датчиком инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены через двухв содо вый элемент И к объединенному S-BXO ду первого триггера и R-вхбду второго триггера, выводы потенциометра подключены к источнику питания.

I

На фиг.1 представлена блок-схема

предложенного устройства; на фиг.2 временные диаграммы функционирования устройства; на фиг.З - вариант устройства с элементом памяти, вы- полненным на т.риггере с обратным динамическим входом.

Асимметричный трехэлектроный емкостный датчик 1, расположенный

3

неподвижно, образует с индуктивностью 2 и варикапом 3(элементом перестройки контура) резонансный контур автогенераторного преобразователя Д. На выходе автогенератора 4 подключены измеритель частоты с частотным детектором 5 и частотные дискриминаторы минимальной частоты 6 и максимальной частоты 7 выходного сигнала автогенератора 4. Выходы дискриминаторов 6 и 7 подключены к светодиодам 8 и 9 регистратора. Одновременно выходы дискриминаторов 6 и 7 подключены к установоным S-входу второго триггера JO и R-входу первого триггера II. Вторые вьшоды светодиодов 8 и 9 подключены через резисторы 12 и 13 к источнику питания. Прямой выход триггера 1I и инверсный выход триггера 10 соединены через двухвходовый элемент И 14 с объединенными R-входом триггера 10 и S-входом триггера 11. Инверсный выход триггера 1I через резистор 15 и прямой выход триггера П через резистор 16 подключены соответственно через светрдиоды 17 и 18 к источнику питания Up.

Одновременно прямые выходы триггеров 10 и II через последовательно включенные резисторы 19, диод 20, резистор 21 и диод 22 подключены к движку потенциометра 23, выводы которого подключены к источнику питания и, . Вьшод движка потенциометра 23 через резистор 24 подключен к варикапу 3.. .

В случае использования в качестве элемента памяти 1I (10) триггера с обратным динамическим входом {фиг. его вход соединяется с выходом частотного дискриминатора 7 (6) а 3 - вход заземлен. Установочный S-вход через резистор 25 заземлен и через резистор 26 подключен к блоку 27 задержки. Инверсный выход триггера 11 и его динамический вход через двухвходовый элемент И подключены через светодиод 8 и резистор 16 к источнику питания и„.

Устройство работает следующим образом.

Асимметричный трехэлектродный емкостный датчик 1 с индуктивностью 2 и варикапом 3 образуют резонансный контур автогенераторного преоб16Л

разователя 4, выход которого контро- лируется частотомером 5. Частотные дискриминаторы 6 и 7 выделяют совпадение частоты выходного сигнала

автогенераторного преобразователя заданными значениями. В исходном состоянии триггеры 10 (М) находятся в нулевом состоянии.

При достижении экстремального

значения частотно-модулированного сигнала автогенераторного преобразователя некоторой максимальной заданной частоты fg дискриминации сра- батьгоает частотный Дискриминатор 7,

триггер II изменяет свое состояние, включается светодиод 18, свидетель-/ ствующий об отклонении частоты относительно заданной. Кроме этого, потенциометр 23 шунтируется через

диод 20 резистором 19, что приводит

к снижению напряжения на варикапе 3 и перестройке частоты автогенераторного преобразователя 4.

При достижении экстремального значения частотно-модулированного сигнала автогенераторного преобразователя некоторой минимальной заданной частоты f J, срабатьшает частотный дискриминатор 6, триггер 10 изменяет

свое состояние, включается светодиод 17, а резистор 20 расшунтирует потенциометр 23, что вызьгеает перестройку автогенераторного преобразователя встречно вызвавшему дестабилизирующему воздействию (фиг.2). Потенциометром 23 устанавливают при регулировки среднюю частоту по отношению к уравнениям дискриминации. Элемент И 14 обеспечивает установку

триггеров 10 и 11 в исходное состояние.

Особенностью построения схемы, использующей триггер с обратным динамическим входом (фиг.З, является применение блока 27 задержки, устанавливающего триггер в исходное состояние после включения источника питания Uq. Кроме этого, данная схема позволяет снять установочный сигнал непосредственно с выхода эЛе- мента И 28.

Предложенное устройство позволяет повысить надежность выработки установочных сигналов и, кроме этого,

вБшвить радиальные колебания ротора гидроагрегата.

f fdM

ллЛЛЛд

ff r s g

VV V VV

i//f2iJ H tS tS il 1Ю

Фиг-2

JL.

Л

(J3l/2.J