Фотоэлектрические устройства для измерения скорости и неравномерности вращения валов, в которых с исследуемым валом связав зубчатый диск, прерывающий луч света, освещающий фотоэлемент, известны.
Предлагаемое устройство основано на использовании этого известного принципа, а также на применении дифференцирующих трансформаторов.
Согласно изобретению, для превращения треугольных импульсов фототока в напряжение, пропорциональное скорости вращения, в таком устройстве после дифференцирующего трансформатора включен двухтактный каскад усиления с сопротивлением, введенным последовательно с источником напряжения в неразветвленную часть анодной цепи и предназначенного для получения на нем напряжения, зависящего от скорости.
Схема предлагаемого устройства изображена на фиг .1; на фиг. 2, 3, 4 и 5 представлены кривые напряжений в различных частях схемы, а на фиг. 6 и 7 - схемы соединений для сравнения скоростей и ускорений.
На вал О-О (фиг. 1), движение которого подлежит анализу, насажен диск / с правильным зубчатым профилем. Размеры зубцов и впадин должны быть равны.
Осветитель 2 с оптической системой 3 посылает параллельный nvчок света равномерной плотности через впадину между зубцами диска 1 и диафрагму 4 на фотоэлемент 5, включенный вместе с источником 7 тока в цепь сетки лампы 8. Диафрагма 4 по форме и размерам в точности соответствует профилю диска /.
При вращении диска фотоэлемент 5 получает непрерывно меняющееся количество света, причем это изменение по времени пропорционально величине и характеру скорости диска 1 (),
№ 62226- 2 Форма кривой тока фотоэлемента или напряжения на клеммах входного сопротивления 6 (фиг. 2) будет иметь вид треугольных импульсов. При постоянной скорости (l const) они будут иметь одинаковый угол наклона возрастающей и спадающей частей. В случае колебаний скорости (l/T const.) их форма будет искажаться.
Эти импульсы напряжения, поданные на лампу 8, усиливаются и поступают в виде тока в обмотку 9 дифференцирующего трансформатора. В другой его обмотке 10 индуктируется электродвижущая сила, пропорциональная производной от тока в обмотке 9. Кривая этой э.д.с. изображена на фиг. 3.
После выпрямления и усиления по двухтактной схеме напряжение на клеммах 14 общего выходного сопротивления J3 будет пропорционально скорости вращения вала I V -- ) Форма кривой этого напряжения изображена на фиг. 4.
Для получения напрял- ения, пропорционального изменению скорости, с сопротивления 13 подается напряжение на обмотку 17 второго дифференцирующего трансформатора через усилительный каскад J6, работающий, например, в режиме класса С. Тогда на клеммах J9 другой обмотки J8 будет индуктироваться э.д:с., представляющая собой производную от напряжения на клеммах 14, т. е. э.д.с., пропорциональная ускорению ( V 1. Фиг. 5 иллюстрирует примерную
dt I
форму кривой этой э.д.с.
Клеммы 14 и 19 предназначены для соединения с управляющими пластинами осциллографов.
Сравнение периодических (например, вращательных) движений представляет значительный интерес в зубчатых передачах, металлообрабатывающих станках и т. п., где сравниваются скорости и ускорения двух движений - на входе и выходе данного механизма.
Приключая дифференциально индикаторы к выходным обмоткам двух дифференцирующих трансформаторов, можно наблюдать на экранах осциллографов кривые относительной скорости и относительных ускорений и их развертку во времени. Средние значения этих величин могут быть измерены и с помощью стрелочных приборов. На фиг. 6 приведена принципиальная схема устройств для получения относительной скорости (l/ Va-Vb, а на фиг. 7 - разности ускорений ()- Сопротивления 13а, 3ь, на которых возникают напряжения, пропорциональные скорости Va и Уь, и обмотки 18а, 18о, на которых возникают э.д.с., пропорциональные ускорениям Va и Уь, являются деталями устройства, схема которого изображена на фиг. 1.
Предмет изобретения
1.Фотоэлектрическое устройство для измерения скорости и неравномерности вращения валов с применением насаженного на вал зубчатого диска, отличающееся тем, что после дифференцирующего трансформатора включен двухтактный каскад усиления с сопротивлением, введенным последовательно с источником напряжения в неразветвленную часть анодной цепи и служащим для получения на нем напряжения, зависящего от скорости.
2.В устройстве по п. I П55.имепение второго дифференцирующего трансформатора для получения напряжения, пропорционального ускорению.
/ ., ds .
чиг /
Y ё/5
,ji|,j,.
V--const Wcc-r.sf . иг 2
иг.4
1Г()
/(ШШТГИ|
Фиг. 5
/ 1 3Pas. 7
