Устройство для измерения параметров вращающегося вала Советский патент 1977 года по МПК G01L3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАШАЮ1ЦЕГОСЯ ВАЛА магнита, расположенного с зазором у поверх ности контролируемого вала вдоль винтовой линии и имеющего на центральном сгэржне обмотку возбужпемня, а на каждом крайнем стержне по одной HaMepHfenbHou обмотке крутшпего момента, подключенной одна к другой последовательно согласно, и по од ной измерительной обмотке оборотов, подключенной одна к другой последователь но встречно, а вычислитель вьшолнен в триггера с одним устойчивым состоянием, один вход которого подключен через ге Hf.paTOp частотно-модулированного сигнала к выходу обмоток числа обоуютов, а другой к выходу измерител,ых обмоток крутящего момента. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройсапо. Устройство соде1- жит Ш-образнын электромагнит 1, расположенный с зазором у потак, чтг) стержни его CGJV верхности вала дечинка размешены вдоль винтовой линии 3 , 11 имеющий возбуждающую кату1ику 4, распопоже1шую на центральтюм стержне; иве оцииаковые измерительные кагушкн 5 кругяшего моментс, соодииенш ю тлежду собой гпследорателг но согласгго, при этом нх своб)/;1пле КОНШ.1 образуют выход крут5пиеги момента устройства; две одинаковые из1;ирнте.ч,ные катушки О числа оборотов ва- лп, со.Динен ые последовательно встречно, при этом их свободные ко;щы образуют RJ.Iкод числа оборотог, П-п устройства; генератор 7 частотно-модулированного сигнала; вь числитель в виде триггера 8 с устойчивык состоянием, один (открь тый) вхоп которого подключен генератор 7 к о/д. ному из выходов оборотов rt, а другой (закрытый) вход - к одному из выходов крутящего момента М, при этом выходы триггера образуют выходы угла поворота S вала (или пути транспортного средства, если элек тромагнит установлен у выходного вала силовой передачи) и мощности на валу N устройства. Устройство работает следующим образом Когда вал 2 не вращается и крутящий момент к нему не приложен, создаваемый катушкой возбуждения 4 магнитный поток ф делится на две равные {асти Ф и которые проходят по крайним стержням сер дачника, через зазор между ними и валом, Бел, зазор между средним стержнем серде ника и валом и средний сердечник. При этом в каждой из пары измерите л ьнь1х катущек KpyTsaaero момента 5 и числа оборотов 6 индуцируются равные ЭДС. Сумма ЭДС в измерительных катущках крутящего момента принимаемая за его нулевое значение, пода. ется на регистриругаций прибор крутяшего момента, а разность ЭДС в измерительных катушках числа оборотов, равная нулю на регистрирукщий прибор (FFl) числа оборотов. При вращении вала магнитное поле, про одящее через него, увлекается в сторону ращения, вследствие чего происходит переаспределение магнитного потока ф на 4 |ф-йФ и , а на выходе числа оборотов появляется на- пряжение, пропорциональное числу оборотов вала. Амплитудное значение этого напряжения генератором 7 преобразуется в частоту следования импульсов и подается на правый вход триггера 8, что приводит к переключению триггера с частотЪй пропорциональной числу оборотов. При этом появляканееся на выходе мощности N напряжение, пропорциональное произведению начального напряжения на выходе крутящего момента М и напряжения на выходе числа оборотов Т1 i при1тма8тся за условный нуль. При передаче валом крутянего момента магнитная проницаемость вала под сердечником становится направлеггной, что приводит к изменению напряжения выхода крутянего мимента,пропорпиональному крутящему моменту, а напряжение на выходе мощности N будет пропорционально произведению крутящего и числа оборотов вала, т.е. пропорпионально мощности, перецаваемой зобретения Формула Устройс1во для измерения параметров вра- щакшегося вала, содержащее датчики числа оборотов и крутящего момента, вычислитель, генератор и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, в нем датчики числа оборотов и кру- Tsmiero момента .выполнены в виде единого и1 образного электромагнита, расположешю- го с зазором у поверхности контролируемо., го вала вдоль винтовой линии и имекяцего на цент1эальном стержне обмотку возбуждения, а на каждом крайнем стержне по одной измерительной обмотке крутящего момента, подключенной оДна к другой последовательно согласно, и по одной измерительной о&мотке числа оборотов, подключенной одна к другой последовательно встречно, а вычислитель выпош ен в виде триггера с одним устойчивым состоянием, один вхг i. которого подключен через генеу атор частотно-модулированного сигнала к выходу обмоток числа

оборотов, а другой - к выходу измеритель мых обмоток крутишего момента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР N 286296, кл. G. 01 L 1/22, 1989.

2.Авторское свиаетельство СССР N 34О918, кл. & О1 L 3/1О, 197О.