Устройство для контроля скорости вращения Советский патент 1991 года по МПК G01P3/46 

Фиг Л

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин.

Цель изобретения - повышение чувствительности известного устройства, расширение диапазона контролируемых с его помощью скоростей, упрощение подстройки устройства.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - схема соединения обмоток в измерительном блоке.

Устройство содержит неподвижный ра- диально намагниченный источник 1 постоянного магнитного поля, токопроводящий цилиндр 2, связанный с контролируемым рабочим органом 3, первый тороидальный сердечник 4 с обмоткой 5, второй тороидальный сердечник 6 с обмоткой 7, выполненный по мостовой схеме измерительный блок 8, регистрирующий прибор 9 и трансформатор 10 питания. Первый тороидальный сердечник 4 с обмоткой 5 расположен внутритокопроводящего цилиндра 2, т.е. по другую сторону цилиндра 2 относительно расположения источника 1-постоянного магнитного поля. Тороидальные сердечники 4 и 6 размещены симметрично в поле постоянного магнита 1. Токопроводящий цилиндр 2 пересекает ту часть магнитного потока, которая замыкается по первому тороидальному сердечнику 4, т.е. его торец расположен в плоскости, проходящей между сердечниками 4 и 6. В соседние плечи мостовой схемы измерительного блока 8 включены обмотки 5 и 6. Двумя другими плечами моста являются вторичные обмотки 11 и 12 обмотки трансформатора 10 питания, первичная обмотка 13 которого подключена к источнику переменного тока. Как и в прототипе, источник 1 постоянного магнитного поля может быть связан с контролируемым валом 3, тогда сердечники 4 и б с обмотками 5 и 7 будут расположены снаружи цилиндра 2. В качестве источника постоянного магнитного поля могут быть использованы постоянные магниты или электромагниты. Цилиндр 2 выполнен из любого токопроводящего, но немагнитного материала. Обмотки 5, 7, как и обмотки 11, 12. целесообразно выполнять с одинаковым количеством витков, проводом одного сечения, а сердечники 4 и 6 - с идентичными основными магнитными характеристиками. Чтобы сердечники 4 и 6 не смещались один относительно другого, их желательно выполнять единым блоком (крепление сердечников 4 и 6 с обмотками 5 и 7 на чертежах не показано).

Устройство работает следующим образом.

При невращающемся вале 3 производят подстройку устройства, устанавливая сердечники 4 и 6 с обмотками 5 и 7 относительно источника 1 постоянного магнитного поля так, чтобы регистрирующий прибор 9 показывал нуль. Если нулевого сигнала нет. то этого добиваются смещением сердечни0 ков 4 и 6. При этом через оба сердечника 4 и 6 проходят равные магнитные потоки, под- магничивающиеся в равной степени. При вращении контролируемого вала 3, а вместе с ним и токопроводящего цилиндра 2 в по5 следнем наводятся вихревые токи, которые создают свой магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку источника 1 постоянного магнитного поля, снижающий долю магнитного потока, подмагничи0 вающего тороидальный сердечник 4. При этом увеличивается доля магнитного потока постоянного магнита 1, замыкающаяся через сердечник 6. Таким образом, по мере увеличения скорости вращения токопрово5 дящего цилиндра 2 происходит перераспределение магнитного потока источника 1 постоянного магнитного поля, замыкающегося по тороидальным сердечникам 4 и 6, - уменьшается доля, замыкающаяся по сер0 дачнику 4, и увеличивается доля, замыкающаяся по сердечнику 6. Такое перераспределение магнитного потока ведет к уменьшению подмагничивания сердечника 4 и увеличению подмагничивания

5 сердечника 6, а вследствие этого - изменяется индуктивность этих обмоток Указанное выше дифференциальное изменение индуктивностей обмоток 5 и 7 обеспечивает рост крутизны регистрируемого выходного

0 сигнала, т.е. увеличение чувствительности работы устройства, диапазона контролируемых им скоростей.

Формула изобретения Устройство для контроля скорости вра5 щения, содержащее концентрично расположенные источник постоянного магнитного поля радиальной направленности и токопроводящий цилиндр, внутри которого расположен первый тороидальный сердечник с

0 размещенной на нем первой обмоткой, связанный с контролируемым рабочим органом, измерительный блок, выполненный по мостовой схеме, трансформатор питания, вторичные обмотки которого включены в со5 седние плечи мостовой схемы, в одно из других плеч мостовой схемы включена первая обмотка, регистрирующий прибор, подсоединенный к выходу измерительного блока, первичная обмотка трансформатора питания измерительного блока подключена

к источнику переменного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона контролируемых скоростей, в устройство дополнительно введены расположенный в зазоре магнитопровода над первым тороидальным сердечником второй тороидальный сердечник с размещенной на нем второй обмоткой, включенной в другое плечо мостовой схемы, один из торцов токопрово- дящего цилиндра по высоте зазора магнито- провода расположен в плоскости, проходящей между первым и вторым тороидальными сердечниками.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона контролируемых скоростей. Измерительный блок выполнен по мостовой схеме. При вращении вала 3, а вместе с ним и токопроводяще- го цилиндра 2 в последнем наводятся вихревые токи, создающие магнитный поток, снижающий долю потока, подмагничи- вающего сердечник Д. По мере увеличения скорости вращения происходит перераспределение замыкающегося по сердечникам 4 и 6 магнитного потока, снижается подмаг- ничивание сердечника 4 и увеличивается подмагничивание сердечника 6. На выходе мостовой измерительной схемы регистрируют выходной сигнал, амплитуда которого зависит от скорости вращения. Устройством при измерении обеспечивается большая чувствительность при изменениях скорости вращения вала. 2 ил. ё

ю

/

13

фиг. 2