Фазовый динамометр для измерения крутящего момента и мощности Советский патент 1976 года по МПК G01L3/04 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения крутящего момента и мощности, передаваемой вращающимся валом в широком диапазоне рабочих скоростей вращения. Известны фазовые динамометры, содержащие упругий элемент, на каждой стороне которого укреплены измерительные диски, и преобразователи, подключенные к электронным усилителям. Однако при работе на высоких скоростях вращения от 5000 об/мин и выше из-за того, что частота собственных колебаний элементов конструкции должна быть очень высокой, т. е. упругим, деформации вала должны быть малы, чувствительность и точность таких динамометров недостаточны. Уменьшение частоты сигналов, снимаемых с преобразователей за счет уменьшения числа меток на измерительных дисках, также ведет к снижению чувствительности и точности динамометра при неизменной жесткости упругого элемента. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих скоростей вращения за счет снижения частоты сигнала, повышение чувствительности и точности измерения. Эта цель достигается тем, что на каждой стороне упругого элемента установлено но два измерительных диска. В каждой паре дисков число меток одного из них Ш отличается от числа меток второго на величину от одной до 0,1т2 меток, а преобразователи перекрестно подключены к двум смесителям. На чертеже представлена функциональная схема динамометра. Динамометр содержит две пары измерительных дисков 1 и 2 с метками, преобразователи 3-6, смесители 7, 8 и фильтры 9, 10. При отсутствии на валу динамометра нагрузки преобразователи 3 и 6 генерируют электрические сигналы с частотой fi, а преобразователи 4 и 5 - сигналы с частотой /а. При этом величины частот /i и /2 зависят от числа меток на соответствующих днсках и скорости вращения вала. Сигналы, снимаемые с преобразователей 3 и 5, и сигналы преобразователей 4 и 6 смешиваются в смесителях 7 и 8. Фильтры 9 и 10 выделяют сигналы разностной частоты, поступающие на выходы а к в динамометра, причем они имеют одинаковую частоту и некоторый начальный фазовый сдвиг - Афо, который может быть измерен цифровым фазометром. При наличии нагрузки упругий элемент динамометра скручивается, а правая пара дисков смещается относительно левой. Электрические сигналы, генерируемые преобразователями 5 и 6, изменяются по фазе относительно сигналов преобразователей 3 и 4 соответственно, что вызывает изменение фазы сигналов на выходах айв динамометра, одинаковое по величине, но противоположное по знаку относительно начальных значений фаз сигналов. Суммарное изменение фаз сигналов на выходах а и а пропорционально величине крутящего момента, действующего на вращающийся вал динамометра. При измерении мощности на валу динамометра, за счет того, что частота выходных сигналов намного меньше частоты сигналов на выходах cud, генерируемых в преобразователях, требуемая точность измерения мощности обеспечивается заполнением временных интервалов сигналов с выхода с или d одного из преобразователей.

Предмет изобретения

Фазовый динамометр для измерения крутящего момента и мощности, содержащий упругий элемент, измерительные диски и преобразователи, генерирующие электрические сигналы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих скоростей вращения за счет снижения частоты сигнала, повышения чувствительности и точности, на каждой стороне упругого элемента установлены по два измерительных диска;.причем в каждой паре дисков число меток одного из них mi отличается от числа меток второго на величину от одной до 0,1 та меток, а -преобразователи перекрестно подключены к смесителям.