Устройство для измерения неравномерности скорости вращения вала Советский патент 1987 года по МПК G01P3/36 

Изобретение относится к измерениям, а именно к устройствам для измерения неравномерности скорости вращения вала.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости вращения вала.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для измерения неравномерности скорости вращения вала; на фиг. 2 - опто- электронный нреобразователь.

Устройство содержит оптоэлектронный нреобразователь 1, установленный против вала 2, соосно которому расположена ось электродвигателя 3, жестко соединенная с отражателем 4, измеритель 5 временных интервалов, подключенный выходами к выходным шинам 6, и формирователь 7 управляющих импульсов.

Устройство содержит также дополнительные оптоэлектронные преобразователи 8, датчики 9 углового положения, выходы которых посредством шин 10 подключены к информационным входам формирователя 7 управляющих импульсов, снабженного подсоединенными к его управляющим входам входными шинами 11 и 12 сигнала пуска и сигнала стопа, первый 13 и второй 14 пороговые элементы, соединенные выходами соответственно со стартовым и стоповым входами измерителя 5 временных интервалов, дополнительный отражатель 5, жестко укрепленный на валу 2 с возможностью оптического взаимодействия с отражателем 4, блок 16 коммутаторов и элемент 17 ИЛИ. Отражатель 4 и дополнительный отражатель 15 выполнены в виде двухгранных угловых зеркал, ребра которых перпендикулярны оси вращения вала 2, выполненного с меткой 18 углового положения, смонтированной с возможностью воздействия на датчики 9 углового положения. Оптоэлектронный преобразователь 1 и дополнительные оптоэлектронные преобразователи 8 состоят из источника 19 света, фотоприемника 20 и из расположенных против них щелевой .диафрагмы-марки 21, щелевой диафрагмы- анализатора 22, светоделителя 23 и объектива 24. Оптоэлектронный преобразователь 1 и дополнительные оптоэлектронвые преобразователи 8 смонтированы с возможностью оптического взаимодействия с отражателем 4, Выходы оптоэлектронного преобразователя 1 и дополнительных оптоэлектронных преобразователей 8 подключены посредством шин 25 к информационным входам блока 16 коммутаторов, подсоединенного управляющими входами к выходам формирователя 7 управляющих импульсов и соединенного выходами через элемент 17 ИЛИ с входами первого 13 и второго 14 пороговых элементов. Выходные шины 6 могут быть соединены с электронно-вычислительной ма- щиной, подсоединенной также к выходам формирователя 7 управляющих импульсов и

к входным шинам 11 и 12 сигнала пуска и сигнала стопа.

Измерение неравномерности скорости вращения вала предлагаемым устройством

происходит следующим образом.

Оптоэлектронный преобразователь 1 и каждый дополнительный оптоэлектронный преобразователь 8 при включенном источнике 19 света посредством щелевой диафрагмы

Q марки 21, светоделителя 23 и объектива 24 формирует световой поток, направленный на отражатель 4, вращаемый посредством электродвигателя 3 со скоростью, во много раз превышающей скорость вращения вала 2. При этом один раз за оборот оси электро5 двигателя 3 этот световой поток после отражения непосредственно от отражателя 4 проходит через объектив 24, светоделитель .23 и щелевую диафрагму-анализатор 22 на фотоприемник 20, который формирует старQ товый импульс, поступающий через блок 16 коммутаторов, элемент 17 ИЛИ и первый пороговый элемент 13 на стартовый вход измерителя временных интервалов. Если этот световой поток попадает на фотоприемник 20 после отражения от дополнительного

5 отражателя 18 и двойного отражения от отражателя 4, то формируется стоповый им- пульс, амплитуда которого значительно меныне стартового импульса. Стоповый импульс через блок 16 коммутаторов, элемент 17 ИЛИ и второй пороговый элемент 14 поступает на стоповый вход измерителя 5 временных интервалов, который измеряет временные интервалы между соседними стартовыми и стоповыми импульсами. При этом приращения временных интервалов относис тельно предшествующих каждому из них временных интервалов характеризуют неравномерность скорости вращения вала 2. Включение источника 19 света оптоэлектронного преобразователя 1 или одного из дополнительных оптоэлектронных преобра0 зователей 8 производится при воздействии метки 18 углового положения на соответствующий датчик 9 углового положения, воздействуюишй на фор.мирователь 7 управляющих импульсов. При этом блок 16

коммутаторов под воздействием формирователя 7 управляющих импульсов пропускает на Эv eмeнт 17 ИЛИ стартовые и стоповые импульсы только этого оптоэлектронного преобразователя 1 или дополнительного оптоэлектронного преобразователя 8. При воз0 действии метки 18 углового положения на следующий по направлению вращения датчик 9 углового положения блок 16 коммутаторов пропускает на элемент 17 ИЛИ стартовые и стоповые импульсы другого дополнительного оптоэлектронного преобразователя 8 (или оптоэлектронного преобразователя 1). Благодаря этому происходит поочередное пропускание стартовых и стоповых импульсов оптоэлектронного преобразова0

теля 1, всех дополнительных оптоэлектрон- ных преобразователей 8 и измерение соответствующих временных интервалов измерителем 5 временных интервалов, воздействующим на выходные шины 6.

Формула изобретения

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения вала, содержащее оптоэлектронный преобразователь, установленный против вала, соосно которому расположена ось электродвигателя, жестко соединенная с отражателем, измеритель временных интервалов, подключенный выходами к выходным щинам, и формирователь управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости вращения, в него введены датчики углового положения, выходы которых подключены к информационным входам формирователя управляющих импульсов, снабженного подсоединенными к его управляющим входам входными шинами сигналов пуска и стопа, первый и второй пороговые элементы, соединенные выходами соответственно со стартовым и стоповым входами измерителя временных интервалов, дополнительный отражатель, жестко укрепленный на валу с возможностью оптического взаимодействия с отражателем, дополнительные оптоэлектронные преобразователи, блок коммутаторов и элемент ИЛИ, причем отражатель и дополнительный отражатель -выполнены в виде двухгранных угловых зеркал,

ребра которых перпендикулярны оси вращения вала, выполненного с меткой углового положения, смонтированной с возможностью воздействия на датчики углового положения, а оптоэлектронный преобразователь и дополнительные оптоэлектронные преобразователи состоят из источника света и фотоприемника и из расположенных против них щелевой диафрагмы-марки, щелевой диафрагмы- анализатора, светоделителя и объектива, смонтированы с возможностью оптического взаимодействия с отражателем и подключены выходами к информационным входам блока коммутатора, подсоединенного управляющими входами к выходам формирователя управляющих импульсов и соединенного выходами через элемент ИЛИ с входами первого и второго пороговых элементов.

CPUS . 2