СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИЙ ДАТЧИКОВ ОТ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ К РЕГИСТРИРУЮЩИЛ\ПРИБОРАМ Советский патент 1971 года по МПК G01L5/10 G05B11/12 

Изобретеиие отиосится к области измерений и может иримеияться в техиике дииамических исиытаиий различных машии и мехаинзмов, где часто возникает необходимость в передаче Сигналов от активных датчиков усилий (напряжений, вибраций, температур и т. и.), укрепляемых на испытуемых вращающихся объектах, к регистрирующим или уиравляюидпм приборам.

Известны системы передачи иоказаиий датчиков от враиинондихся объектов к регистрирующим приборам, содержащие враиитющпйся объект, активные датчики, валик с коитактп1 1|МИ кольцами, ириемно-наиравляюн ее устройство, регистрирующие нриборы, сельсип-датчик и сельсин-приемник. В этих системах датчики соединяются проводами с контактными коллекторными кольцами, собраиными иа отдельном валике. При этом возникает необходимость приводить коллекториый валик в ciinxponiioe вращение с вращаюпиьмся объектом во избежание закручивания и обрывов ироводов.

Вращение коллекторного валика сампмп проводами недопустимо. Применяемые же и качестве промежуточных ириволчов гибкие механические валики довольно тяжелы и, вследствие инерционных нагрузок, измеияют дпиамические иараметры вращающегося объекта п поэтому не могут быть использованы при больших скоростях. Применение для вращепия

коллекторного валика промежуточной ценной НЛП другой механической иередачи (которые очеиь громоздки) часто осложняется из-за необходимости использования комплекта сменных зубчатых звездочек нли колес при измеиеиии длины контура.

Предлагаемая система отличается от известиых тем. что в ней приемно-направляющее устройство выиолпеио в виде вертущки, соединеиной с ротором сельснна-датчика иосредство: 1 полого валика, внутри которого иомещепа пружина с ползунком, в котором закреплен одни конец гибко11 yiipyroii струны, коиец которой соединен с враиииощимся объектом, причем провода от активных датчиков через вертушку п фланцевую головку статора сельсииа-датчика подключеиы к контактным кольцам валика, иосредством которого электрически соединены сельсип-датчик и сельсинпрпемиик, статор п ротор которого иеподвпжпы. Это умеиьщает дпиампческое влпя1П1е системы иа враи1, объект п упрощает ее спстемы.

Па фиг. 1 показан общий вид системы; па фиг. 2 изображеиа блок-схема системы; иа фиг. 3 - электрическая схема. Па фиг. 4 - приведено нрнемное устройство; на фиг. 5 - наиравляюндее устройство (в рабочем положении они соединены между собой и образуют ириемно-нанравляющее устройство).

Предлагаемая ст1стема (см. фиг. 1) предстанллет собой устройство, монтируемое на подставке / с консолью 2. Его можно нереставлят) нрн настройке но рамной стойке . с MaccHBHiiiM основаинем 4, обсснечпвакмцнм усТОЙЧПВОСТЬ KOHCTJiyKUHn.

Па подставке / установлены: 110Л1)1Й валнк 5, фланневая головка 6, коллекторный валнк 7, иснолннтельн1 н 1 двнгатель 8 и электрошплй усплнтель 9.

Остальн1ле элементы системы вынесены за пределы переставной стойки.

Гибкая мягкая струна 10 (см. фнг. 2) соединяется с ротором сельсина-датчнка 11, укрепленного во вранипощейся фланцевой головке 6 коллекторного валика 7. Последннй жесткой муфтой 12 соединен с валом нсполпптельного двигателя 8, во фланневой части которого неподвижно установлен сельенн-нрнемннк /. Электронный усилитель 5 и сельсины 1Н1та()тся от нреобразователя частоты 14 с блокод ннтания 15. Усилитель 9 связан с электронным уснлителем 16, который управляет 11сполннтеьН5Н1)1.м двигателем 8 с отдельным нсточииком возбужденни 17.

Выводы активных датчиков 18 соединяются через скользящне блок-коитакты (кольца) 19 коллекторного валика 7 с усилителем 20 и осн.нллографом 21, которые нмеют отдел1Л1ый блок стабилнзнрованного )Н1тання 22.

Сельснн-датчнк // и сельспи-ириемник 13 (см. фнг. 3) соедниены по трансформаторной схеме н управляют с-дедящим приводом коллекторного валнка. Унравляющая связь с враициощнмся объектом осун1,ествляется струной 10.

Сигнал рассогласования через трансформатор 23 )1остунаст в систелгу усилення. Последняя состонт из электронного каскада, собранного иа одном двойном триоде 24, который работает в качестве фазового дискрнмипатора, и электроманнпнюго усилителя /6 со всномогател)ИЫм двигателем 25.

Лноды трнода 24 нитаются не 5еменным током от трансформатора 26. Панряженне рассог.тасованпя со вторичиых обмоток траисформатора 23 подается на сеткн трнода 24. TOKIS анодных ценей трнода нро.ходят через уиравля1он1,не обмоткн 27 электроманн-пнюго усмлнте.тя, KOTOpbiii угцэавляет нснолиительиым двнгателем 8. Днфферепцнруюиин контур из сонротнвленнй 28, 29 и емкости 30 иредназначен для обеспечеипя устойчивости системi i и осуществляет доиолиительную внутреннюю обратную связь. Переменное сонротнвленне 31 непользуется при настройке системы. Провода 32 от актнвных датчиков 18 через гнезда 33 (Jлaнцeвoй головкн передают сигнал к усилнтелю 20 н осциллографу 21.

Статор сельсина-датчика 11 укреплен ii нейтральной частн фланн.евой голо1,ки 6 па ()Н1ей 34, ио колтуру KOTOpoii иаходятся гнезда 33 (всего 27 HIT.) для 5вода енгналов оч датчиков. Каждое гнездо нроводом 35 соеднняется с соответству10П1пм кольдом /9 коллекторного валнка 7. Первые пять колец 19 пснольз}1отся для электрпческого сосдииення сельсина-датчнка 11 (статор которого вран ается с фланцевой головкой 6) с сельснном-нрнемником 13 (статор и ютор которого совме1цеиы li «иулевом положении ;i укреплеиы иенодвижио).

Блок коллектор1П 1Х колен 19 укреплен на нзолнруюнигх нJaйбax 36 валика 7 е номонало инюнки 37 н затяжно raijKH 38. Провода 35, соединенные с кольнами 19, проходят через отверстия 39 нзолнруюни1х 1найб 36. В каждой щайбе нмеется но 12 отверстий 39, в каждом нз которых нроходнт но два нровода 35.

Токосъемные щетки 40 укреплены на угловых рычажках 41, стягиваемых нружииами 42. Щеткн соедиияются экранированн1з1мн HJKJBOдами с усилителем 20 и осциллографом 21.

Вертун1ка 43 имеет одно центральное отверстне 44 и шесть контурных отверсти 45 для наиравлеиия пучков ироцодов от датчиков. Вертушка свободно врангается в подщипнпке 46 и жестко соедпнена с полым валнком 5, второй конец которого двумя за/кнмнымн винтами 47 крепится к валику 48 poTop;i еельснндатчика П.

Гибкая струна 10 проходнт через центральное отверстне 44 вертущкн 43 в нолость валнка 5 11 зажнмным винтом 49 соеднняется с нолзунком 50. Последннй снабжен паправляюHIHM щтнфтом 51, екользян1нм в продольном назу 52 валнка 5 и обеснечнваюи1им жесткую враи1ательную евязь с ротором сельенна-датчика. Пружина 53 служит для создания некоторого иостоянного натяжения струны ii соединена с ползунком 50 н заглун1кой 54 валнка 5. Передний конец струны 10 креннтся к вран1,аюнг,емуся обьекту 55 исследования (е.м. 4)нг. 2).

Прнмененная конструкция соедииення етруны с объектом и ротором се.тьснна-датчнка обеспечивает работу системы ири измененш расстояння до объекта нсследовання и нроцессе движення. Это, к чаетности, имеет место н)н нередаче показаний датчиков от сложиоД И1жуни1ХСЯ контуров (ценных, ременных и

др.)Передача ноказащн длтчнков от сложноврани1юн;нхся обьектов к регистрируюниш приборам осуществляется нутем нрисоеднпення струны 10 к исследуемому 55, нодсоединення проводов 32 от /кггчнков 18, к гнездам 33 ф.аипево го.човкн 6, а также включення электроннтания сельсинов //, 13 п электронного усилителя 9, электромащинного усилителя 16 и исполнительного двигателя 8.

Способ кренлення струн ; 10 к в)б рается в завнснмости от конструктив 1ых особе П остей нос,1еднего. Пр1 исследован 1Н контуров стру1 1) кре пггся к замков(П1у . В е; учаях можно ис 10ЛЬЗОВаТ 1 НереХОДНуЮ с 1НТаМИ,

струна оказалась совмещенной с центральной осью двнжущегося объекта.

Снстема работает следующим образом.

Прн движении объекта 55 струна W, вращаясь с ннм синфазно, новорачнваст ротор сельсина-датчнка У/ и вырабатывает сигнал рассогласовання. Последннй усиливается электронным усилителем 16, интаюндим нснолнительнын двигатель 8, который вращает валики 7 и статор сельсина-датчика.

При увеличении скорости вращения управляющего объекта 55 увелнчивается уго. рл.ссогласовання н наиряженне, снимаемое с якоря электромашинного уснлителя. Это приводит к увеличению скоростн иснолнительиого двигателя и всей токоиередающей части системы.

Вместе с тем изме}1ение рассогласования нрнБОДит к иоявлеиию нанряження на соиротнвленнях 28 н 29 дифференцирующего контура, которое увеличивает или уменьщаст разбалаиснровку токов в двойном триоде 24 и обмотка.х 27 уиравления. Этим ускоряется согласоваиие вращения унравляюи1,его объекта 55 с коллекторным валиком 7 и статором сельсина.

Усилеиие н регистрация сигналов активных датчиков 18, передаваемых через коллекторные кольца 19 токосъемным Н1еткам 40, осуществляется уснлнтелем 20 п осциллографом 21.

п р е д м е т н з о б р е т е н н я

Снстема передачи ноказанн датчиков от вращаклцнхся обьектов к регистрирующим приборам, содержа1ная вран1аю1цийся объект, активные датчнки, валик с контактными кольнами, ирнемно-нанравляющее устройство, регистрир}-юии1е нриборы, сельсин-датчик и сельеии-ириеминк, г тличаю11{аяся тем, что. с нел1яо уменьщения динамического влияния системы иа вранитющийся объект и унрощення

наладкн системы, в ней нpиe rнo-нaпpaвл Iющее уетройство выполнено в виде вертущки, соединенной е ротором сельснна-датчнка носредством нолого валика, вн)три которого помещена нруж1Н1а с нолзунком. в котором закреплен один конец гнбкой упругой струны, второй конец которой соедннен с вращающимся объектом, иричем провода от активных датчиков через вертушку и фланцевую головку статора сельсииа-п,атчика подключены к контактным кольцам валика, носредством которого электрнческн соедннены сельсин-датчик . сельсин-нриемнпк, статор н ротор которого ненодвижны,

28

25

Фи..

43

Фиг. 5