УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ Советский патент 1973 года по МПК G01K13/08 

I

Изобретение относится к области иемерения параметров, например температуры и деформации, вращающихся деталей машин.

Известны устройства для измерения параметров вращающихся объектов, содержащие автосинхроНИзационный измерительный преобразователь, в резоианоный контур которого, размещенный па объекте, включен термочувствительный конденсатор.

Однако известные устройства не позволяют одновременно измерять деформации, хотя .в ряде практических задач возникает необходимость в одновременном измерении температуры и деформаций вращающихся деталей.

Для одновременного и непрерывного измерения температуры и деформации вращающихся объектов предлагаемое устройство снабжено дополнительным автосинхронизационным преобразователем, резонансный контур которого подсоединен к резонансному контуру основного преобразователя через выпрямитель и резистивный делитель напряжения, одним плечом которого служит наклеенный на объект тензорезистор, подключенный параллельно переходу база - эмиггтер транзистора, коллектор и эмиттер которого включены параллельно конденсатору, соединенному последовательно с варикапом и катущкой индуктивности, образующими реЗонатасный контур дополнительного преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная лектрическая схема описываемого устройства.

Туннельный диод / совместно с катущкой иидуктивности 2 образуют релаксационный генератор 3 канала измерения температуры, расположенный неподвижно.

Катушка индуктивности 2 имеет слабую и«дуктивную связь с катущкой индуктивности 4, расположенной на вращающемся объекте (детали) 5. Катушка 4 совместно с термочувствительным конденсатором 6 образуют резонансный контур 7. Термочувствительный конденсатор 6 расположен в той точке вращающегося объекта 5, температуру которой контролируют. Катущка 4 имеет отвод 8, к которому подключен анод диода 9. Катод диода 9 подключен к фильтрующему конденсатору 10, параллельно которому подключены резистор // и тензорезистор 12, образующие резистивный делитель -напряжения.

Тензочувствительный резистор наклеен на вращающийся объект 5 и подключен, параллельно переходу база -эмиттер транзистора 13. Коллектор и э,миттер транзистора 13 подключены параллельно конденсатору 14, образующему совместно с варикапом 15 и катущкой иидуктивности 16 резонансный контур 17. Катущка индуктивности 16 имеет слабую ипдуктивную связь с катущкой индуктивности /S, включенной последовательно с туннельным

диодом 19. Катушка 18 совместно с туннельHbiiM диодом 19 образует релаксадионный генератор 20 канала измерения деформации.

К туниельнюму диоду 1 подключается частотомер, измеряющий температуру. К туннельному диоду 18 подключается частотомер, измеряющий деформацию (частотомеры на чертеже ие показаны).

Устройство работает следующим образом.

Частота релаксационного генератора 3 однозначно определяется собственной частотой резон1ансного конггура 7, которая определяется емкостью термочувствительного конденесатора 6. Таким образом, частотомер, .подключенный к тунельному диоду /, измеряет температуру вращающейся детали 5.

Часть энергии резонансного котатура 7 используется для питания постоянным током реЗИСТИ1ВНОГО делителя напряжения, образованного резистором // и теизорезистором 12.

При деформации вращающейся детали 5 изменяется активное сопротивление тензорезиетора 12 и падение напряжения «а нем приводит к изменению базового тока транйистора и к изменению его коллекторного тока. Собственная частота вращающегося резонансного контура 17 определяется величиной барьерной емкости варикапа 15 ввиду того, что емкость конденсатора 14 много больше емкости варикапа 15. Так как напряжение на резонансном контуре 17 .велико (единицы вольт), сказываются выпрямительные свойства варикапа 15, и на конденсаторе 14 выделяется постоянная составляющая выпрямленного напряжения. Величина этого напряжения зависит от коллекторного тока транеистора 13 и, следовательно, от деформации тензорезистора 12. Напряжение конденсатора 14 при кладывается в запирающем направлении к варикапу 15, определяя величину его барьерной емкости и собственной частоты резонансного контура 17. Собственная частота резонансного контура 17 в силу свойства автосинхронизации однозначно определяет частоту колебаний релаксационного генератора 20. Таким образом, частотомер, подключенный к туннельному диоду 19, измеряет деформацию вращающегося объекта 5.

Предмет изобретения

Устройство для измерения параметров вращающихся объектов, содержащее автоси1нхронизацйонный измерительный преобразователь, в резонансный контур которого , размещенный на объекте, включен термочувствительный конденсатор, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения деформации объекта, оню снабжено дополнительным автосинхровизационным преобразователем, резонансный «онтур которого подсоединен к резонансному контуру основного преобразователя через выпрямитель и резиСти ный делитель напряжения, одним плечом которого служит наклеенный на объект тензорезистор, подключенный параллельно переходу база- эмиттер транзистора, коллектор и эмиттер которого включены параллельно конденсатору, соединенному последовательно с варикапом и катушкой индуктивности, образующиSfH рёзОнанёНый контур дополнитёльного преобразователя.