Устройство для измерения угловых вибросмещений вращающегося вала Советский патент 1986 года по МПК G01H1/10 

Изобретение относится к виброизмерительной технике, может быть ис- Чтользовано для измерения крутильных колебаний, например крутильных колебаний вращающегося вала, возникающих из-за погрешностей изготовления и является дополнительным к основному авт. св. № 989328.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений и повьтепие JQ точности.

На чертеже изображено устройство для измерения угловых вибросмещений вращающегося вала.

Устройство содержит выполненный . из неэлектропроводного материала корпус t с кольцевой полостью,, заполненной электрореологической жидкостью

2,являющейся инерционной массой.

В кольцевую полость помещена пластина 3,консольно закрепленная в корпусе 1. На обеих сторонах пластины 3 наклеены тензопреобразователи 4, выход которых связан с системой регулирования вязкости электрореологической 2ч жидкости, выполненной в виде двух электродов 5, размещеннных в кольцевой полости, последовательно соединенных усилителя 6, подключенного к

лежащему в диапазоне оптимальной ра боты тензодатчиков, усилию, действу ющему на пластинку 3, а значит пропор циональному величине амплитуды угло вых вибросмещений, peгиcтpиpye aIx устройством.

При совпадении сигналов тензопре образователей 4 и задатчика 9 опорно напряжения на вход регулируемого ис точника 8 напряжения подается управ ляющий сигнал, который обеспечивает заданное значение питающего напряже ния, проходящего через жидкость инер ционной массы и обеспечивающего тре буемую в данный момент ее вязкость. Таким образом поддерживается заданна чувствительность устройства и требу диапазон измерения колебаний угловых вибросмеш,ений„ При изменени нагрузки (амплитуд колебаний угловых вибросмещений), например, в сторону увеличения увеличенный сигнал от тен зопреобразователей 4 поступает на второй вход блока 7 сравнения через усилитель 6 и сравнивается с эталон ным сигналом. Сигнал рассогласовании поступивший с выхода блока 7 сравне ния , вызывает уменьшение напряжения с, выхода регулируемого источника 8

тензопреобр азователям 4, блока 7 срав- . напряжения, а значит, и уменьшение

нения и регулируемого источника 8 напряжения, выходы которого подключены к электродам 5, и задатчика 9 опорного напряжения, подключенного к второму входу блока 7 сравнения, Корпус 1 установлен на валу 10.

Устройство работает следуюшзим образом.

При равномерном вращении вала 10, а вместе с тем, и корпуса 1 жидкость остается неподвижной относительно равномерно вращающегося корпуса 1. Отклонения вала, а следовательно, и корпуса 1 от равномерного движения т. е. его угловые колебания (угловые вибросмещения) вызывают взаимодействие плстины 3 с инерционной массой что обуславливает деформации этой пластины, измеряемые тензопреобразо- вателями 4, наклеенными на ней.

Сигнал от тензопреобразователей 4 усиливается усилителем 6 и поступает на первый в.ход блока сравнения. Одновременно на второй вход блока 7 сравнения поступает эталонный сигнал от задатчика 9 опорного напряжения, величина которого подбирается равной величине сигнала тензопреобразовател 4, соответствующего определенному.

лежащему в диапазоне оптимальной работы тензодатчиков, усилию, действующему на пластинку 3, а значит пропорциональному величине амплитуды угловых вибросмещений, peгиcтpиpye aIx устройством.

При совпадении сигналов тензопре- образователей 4 и задатчика 9 опорного напряжения на вход регулируемого источника 8 напряжения подается управ ляющий сигнал, который обеспечивает заданное значение питающего напряжения, проходящего через жидкость инерционной массы и обеспечивающего требуемую в данный момент ее вязкость. Таким образом поддерживается заданная чувствительность устройства и требу- диапазон измерения колебаний угловых вибросмеш,ений„ При изменении нагрузки (амплитуд колебаний угловых вибросмещений), например, в сторону увеличения увеличенный сигнал от тен зопреобразователей 4 поступает на второй вход блока 7 сравнения через усилитель 6 и сравнивается с эталонным сигналом. Сигнал рассогласовании, поступивший с выхода блока 7 сравнения , вызывает уменьшение напряжения с, выхода регулируемого источника 8

. напряжения, а значит, и уменьшение

35

40

вязкости электрореологической жидкости 2 пропорционально приложенному напряжению-. Уменьшение вязкости вызывает возвращение сигнала с тензопреобразователей 4 в требуемый диапазон измерения, т. ё. происходит регулирование чувствительности устройства в зависимости от амплитуд угловых колебаний.

Понижение -уровней амплитуд колй- баний приводит, к повторению описанного цикла регулирования в той же последовательности, но при этом вязкость электрореологической жидкости 2 повьш1аетсяо ;

При необходимости расширения предела измерения величин, угловых колебаний вращающегося вала необходимо : изменить величину эталонного сигнала, подаваемого с выхода задатчика 50 9, в требуемых пределах.

Предложенное устройство обеспечивает возможность поддержания постоянной чувствительности во всем изме- 5 ряемом диапазоне независимо от величины измеряемых амплитуд и расширяет диапазон измерений амплитуд колебаний.

45

. Формула изобретения

Устройство для измерения угловых вибросмещений вращающегося вала по авт. св. № 989328, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и повьше- ния точности, в качестве жидкости, выполняющей функцию инерционной массы, используют электрореологическую жидкость, а устройство снабжен системой регулирования вязкости

электрореологической жидкости, выполненной в виде электродов, размещенных в кольцевой полости, последовательно соединенных усилителя, подключенного ,к тензопреобразователям, блока сравнения и регулируемого ис точника напряжения, выходы кoтopoгo подключены к соответствующим электродам, и задатчика опорного напряжения, подключенного к второму входу блока сравнения.

Изобретение относится к виброизмерительной технике, может быть использовано для измерения, крутильных колебаний, например крутильных колебаний вращающегося вала, возникающих из-за погрешности изготовления, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 989328. Целью дополнительного изобретения является расширение диапазона измерений и по- вьшение точности. При равномерном вращении вала электрореологическая жидкость остается неподвижной относи.тельно равномерно вращающегося корпуса. Отклонение вала, а следовательно, и корпуса от равномерного движения , вызывает взаимодействие пластины с жидкостью, что обуславливает деформацию пластины, измеряемую тензопреоб раэователями, наклеенными на нее. Сигнал от тензопреобразователей через усилитель поступает на первый вход блока сравнения, на второй вход которого поступает эталонный сигнал от задатчика опорного напряжения. При совпадении сигналов тензопреобразователей и задатчика опорного напряжения на вход регулируемого источника напряжения подается управляющий сигнал, который обеспечивает заданное значение питающего напряжения и требуемую вязкость жидкости. При изменении нагрузки (амплитуды колебаний угловых вибросмещений) сигнал рассогласовав-: ния, поступивший с выхода блока сравнения, вызывает уменьшение или увеличение напряжения с выхода источника напряжения, а следовательно, уменьшение или увеличение вязкости жидкости, т. е. происходит регулирование чувствительности устройства. При необходимости расширения предела измерения величин угловых колебаний необходимо изменить величину эталонного сигнала, подаваемого на вход задатчика в требуемых пределах. 1 ил. i (Л to to ел о ел