Торсиометр Советский патент 1977 года по МПК G01L3/10 

1

Изобретение относится к силоизмеритель ной технике и может быть использовано при измерений крутящего момента на вращающихся валах.

Известны торсиометры, содержащие два 5 индуктора, один датчик, установленный вблизи этих индукторов, измерительную схему индикаторный прибор, которые не позволяют определить знак крутящего момента l .

Наиболее близким по технической суш- Ю ности к данному изобретению является торсИометр, i содержаший два рядом размещенных индуктора, укрепленных на разнь1х концах упругого участка вала, оцин датчик, распопожённый вблизи обоих индукторов, измери- (5 тельную схему с триггером и схему управления 41

Предложенный торсиометр снабжен вторым датчиком, расположенным вблизи одного из индукторов и электрически связанным схе- 20 мой управления, выход , которой связан б yc тановочным входом триггера измерительной схемы.

. Это позволяет намерять знакопеременный (крутящий момент.25

На фиг. 1 наображена блок-схема торсцометра; па фиг. 2 - графики, поясняющие его pa6oTj%

Торсиометр соцоржит потчлки 1 и 2. Датчик 1 сл-ужит дли сьемн сигиалг.г пт двух индукт1,1р.1в 3 и 4, устяношюн1 ых H.-I ненагруженном вал1 но расчетном расстоянии и с расчетным yi nxibiM CUBIUTJM оцин ш-нисигельно другого. Каясдый индуктор v п 4 выполнен в виде стакана с пролольимми пазами, Выступь ннауктг.н:1 3 вхоаят в имоьт индуктора 4. Такое раглюложеиио инцуктсров обеспечивает оциннкт ые условия «рохожцепня обоих инпукторов в магнитном -поле датчика 1. Датчик 1 соецннеп с охипом эмйтерпого повторителя 5, служащего для n(llч шения входного сопротиБления измерительной схемы. Выход эмнттернога повторигел Зподсоединен квходу усилителя 6, выход которого соединен с входом формирователя 7. Выход формирователя 7 соединен со счетным входом измерительного триггера 8, крыходу которого подсоединен индикаторный прибор 9.

Датчик 2, сигнал в котором ипдуцир ется только одним HHojKTOpoM 4, соединен с nxi)дом эмиттерного повторителя 10, служащего для повышения входного сопротивления схемы управления. Выход эмиттерного повторителя 10 подсоединен к входу усилителя 11, выход которого соединен с входом формирователя 12. Выход формирователя 12 через дифференцирующую цепочку подсоединен к установочному входу измерительного триггера 8. Торсиометр работает следующим образом Сигналы с датчика 1, индуцируемые прохождением индукторов 3 и 4, благодаря установке индукторов с расчетным угловым сдвигом один относительно другого, поступ ют на вход измерительной схемы в разное время, что позволяет использовать один дат чик 1 для съема сигналов с обоих индукторов 3 и 4. Смещенные во времени сигналы с датчика 1 через эмиттерный повторитель 5 пос- тупают на усилительно-формирующий каскад, состоящий из усилителя 6 и формирователя 7. Усиленные и сформированные сигналы пос тупают на счетный вход измерительного триг гера 8 с таким расчетным временным сдви гом, что при ненагруженном вале на коллекторах транзисторов измерительного триггера возникает последовательность импульсов одинаковой длительности (меандр). При этом средние за период следования импульсов напряженио в коллекторах транзисторов измерителы1ог(. триггера одинаково, следовательно, разность потенциалов между коллекторами равна нулю, и через индикаторный прибор, включенный между коллекторами, ток не те- 35 чет. Индикатор показывает ноль крутящего момента. При нагружении вала временной сдвиг между сигналами измеряется пропорционально углу скручивания вала. Импульсы в коллекторах транзисторов исзмерительного 40 триггера становятся различной длительности (меандр нарушается); среднее за период напряжение в коллекторах транзисторов измерительного триггера вследствие этого становится неодинаковым, между коллекторами 45 транзисторов возникает разность потенциалов и через индикаторный прибор течет ток, пропорциональный величине крутящего момента. При счетном входе измерительного триггера возникает неопределенность последователь- 50 ности прихода импульсов от датчика 1 на плечи триггера 8. В зависимости от исходного состояния плеч измерительного триггера сигнал, индуцированный прохождением ининдуктора 3, воздействует на плечо измери- u5 тельного триггера, которое в данный момент подготовлено к воздействию приходящего сигтате такой работы схемы управления изменение полярности выходного напряжения зависит только от изменения знака крутящего момента.

Формула изобретения

Торсиометр, содержащий два рядом раз-г мещенных индуктора, укрепленных на разных концах упругого участка вала, один да,Тчик, расположенный вблизи обоих индукторов, измерительную схему с триггером и схему управления, отличающийс я тем, что, с целью измерения знакопеременного крутящего момента, он снабжен вторым датчиком, расположенным вблизи одного из индукторов и электрически связанным со схемой управления, выход которой связан с установочным входом триггера измерительной схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США №3548649, кл. 73-136, 1974.2.Патент США №3844168, кл. 73-136. 1974 (прототип) нала. Последующий сигнал с датчика 1, индуцированный прохождением индуктора 4, будет воздействовать на другое плечо измерительного триггера. При этом может оказаться, что ток через индикаторный прибор при такой последовательности срабатывания ппе измерительного триггера измерит свое направление на оборотное расчетному. Для исключения возможности неправильной последовательности срабатывания плеч измерительного триггера служит схема управления, которая работает следующим образом: сигнал 1 (см. фиг. 2,6) индуцируется в датчике 2 только от индуктора 4. После усиления и формирования импульс Ш (см. фиг.2д), образованный дифференцированием заднего фронта импульса П (см. фиг. 2,г) с формирователя 12, поступает на установочный вход измерительного триггера 8. В случае расчетной последовательности срабатывания плеч триггера импульс, поступающий на установочный вход триггера 8, не изменяет состояния плеч триггера (см. фиг. 2, е). В случае последовательности срабатывания плеч триггера 8, обратной расчетной, под воздействием импульса П (см. фиг. 2, д) происходит переброс импульса 1У (см.фиг.2,ж) триггера 8, устанавливающий расчет ную последовательность срабатывания плеч триггера 8 (см. фиг. 2, ж). В резульУ////////////////

УТТЛ

W

V7////////////// //.

Фаг.1