Устройство для измерения крутящего момента на валу Советский патент 1978 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относится к устройствам для измерения крутящего момента на валу по схеме фазоимпульсного измерителя угла закручивания упругого вала, в качестве которого используется промежуточный вал газоперекачивающего агрегата.

Известное устройство для измерения крутящего момента на валу, содержащее формирователи сигналов, логические элементы и регистрирующий прибор, не обеспечивает необходимой точности измерения крутящего момента (1)..

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения крутящего момента на валу, содержащее первый и второй формирователи сигналов датчиков, первый логнческий лемент И-ИЛИ, первые входы двух групп которого соединены соответственно с прямыми выходами первого и второго формирователей, а вторые входы этих же групп - соответственно с инверсными выходами второго и первого формирователей и вторичного прнбора, подключенного к выходу логического элемента 2.

Однако это устройство имеет недостаточную точность измерения крутящего момента.

Цель изобретения заключается в повышенни точности измерения крутящего момента.

Это достигается за счет того, что в предлагаемое устройство дополнительно введены второй логический элемент И-ИЛИ и расщирители импульсов, состоящие из одновибратора, динамическим входом подключенного к выходу элемента И, а выходом - к входу инвертора-формирователя пологого заднего фронта импульса, причем вторичный прибор подключен к выходу второго элемента И-ИЛИ, первые н вторые входы двух групп которого соедннены соответственно .с одноименными входами первого элемента И-ИЛИ, при этом к третьнм входам указанных элементов подсоединены выходы одновнбраторов так, что выходы первого н второго - к входам соответственно первой и второй групп первого элемента, а третьего и четвертого одновибраторов - к третьим входам соответственно второй и первой групп второго элемента И-ИЛИ, а первые входы элементов И соединены с выходами

формирователей так, что первый и третий - соответственно с первым и вторым прямыми выходами, а второй и четвертый - также соответственно с инверсными выходами первого и второго формирователей, при этом вторые входы элементов И и выходы инверторов-формирователей соединены перекрестно, первые - с третьими и вторые - с четвертыми соответственно.

На фиг. 1 представлено описываемое устройство для измерения крутящего момента навалу; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для измерения крутящего момента на валу содержит первый 1 и второй 2 формирователи сигналов датчиков 3, 4, первый логический элемент И-ИЛИ 5, вторичный прибор б, второй элеме1 т И--ИЛИ 7 и расширители импульсов 8-11, каждый из которых состоит из одновибратора 12, эле.мента И 13 и инвертора-формирователя пологого заднего фронта импульса 14.

Сигналы от индуктивных или оптических датчиков 3, состав которых входят и сигналы Помехи, поступают на входы формирователей сигналов датчиков 1 и 2. С выходов формирователей сигналов датчиков 1, 2 прямые и инверсные сигналы в виде последовательности прямоугольных импульсов, фронты котор 1х совпадают по времени с моментами перехода вхОлДного сигнала через нулевое значение, поступают на первые входы схем И, входящих в состав расширителей импульсов 8-11 и одновременно на первые и вторые входы первой и второй групп элементов И - ИЛИ 5, 7. На третьи входы этих же элементов поступают прямоугольные импульсы с выходов одновибраторов 12, длительность которых превышает длительность «дребезга выходных сигналов формирователей в результате смещений подвижных и неподвижных частей датчиков от воздействия вибрации и неточности изготовления вала, вибрации опор, вибрации элементов датчиков и от воздействия электро.магнитных помех на датчике и линии связи между датчика.ми и входами формирователей. На рабочих режимах работы газоперекачивающего агрегата длительность «дребезга обычно превыщает временное смещение входных сигналов, соответствующее наибольшему крутяще.му моменту на валу.

На фиг. 2 показана временная диаграмма работы устройства, соответствующая случаю, когда сигнал на входе формирователя

1опережает сигнал на входе формирователя

2lia переднем и заднем фронтах. При этом на выходах первого и второго одновибраторов, входящих соответственно в расщирители импульсов 8, 9, вырабатываются импульсы, перед)1ие фронты которых совпадают соответственно с передними фронтами сигналов прямого и инверсного выходов формирователя, а выходы расширителей 10, 11

заблокированы сигналами с выходов инверторов-формирователей расщирителей 8, 9. Формирование пологого заднего фронта на выходе инверторов-формирователей необходимо для исключения ложного срабатывания одновибратора, входящего в состав расширителя, на который поступает сигнал с данного инвертора-формирователя в момент времени, совпадающий с задним фронтом и.мпульса одновибратора, выходом соединенного с входом данного инвертора-формирователя.

В этом случае через вторичный прибор течет ток, равный среднему значению тока последовательности прямоугольных импульсов, сформированных по амплитуде, с выхода первого логического эле.мента 5. При реальной работе на выходе первого логического элемента 5 также имеется последовательность импульсов, ток через вторичный прибор равен разностному току и, следовательно, пропорционален углу закручивания вала и моменту, а составляющая тока, вызванная, помехой, отсутствует.

Таким образом, исключено влияние помех и вибрации и повышена точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента на валу, содержащее первый и второй формирователи сигналов датчиков, первый логический элемент И-ИЛИ, первые входы двух групп которого соединены соответственно с пря.мыми выходами первого и второго формирователей, а вторые входы этих же групп - соответственно с инверсными выходами второго и первого формирователей и вторичного прибора, подключенного к выходу .логического э.лемента, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, в него дополнительно введены второй логический элемент И-ИЛИ и расширители импульсов, состояпдие из одновибратора, динамическим входом подключенного к выходу элемента И, а выходо.м - к входу инвертораформирователя пологого заднего фронта импульса, причем вторичный прибор подключен к выходу второго элемента И-ИЛИ, первые

0 и вторые входы двух групп которого соединены соответственно с одноименными входа.ми первого элемента И-ИЛИ, при это.м к третьим входам указанных элементов подсоединены выходы одновибраторов так, что выходы первого и второго - к входам еоответственпо первой и второй групп первого элемента, а третьего и четвертого одновибраторов - к третьим входа.м соответственно второй и первой групп второго элемента

И-ИЛИ, а первые входы элементов И соединены с выходами формирователей так, что первый и третий - соответственно с первым и вторым прямыми выходами, а второй и четвертый - также соответственно с инверсными выходами первого и второго формирователей, при этом вторые входы элементов И и выходы инверторов-формирователей

соединены перекрестно, первые - с третьими и вторые - с четвертыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США, Х 3604255, кл. 73-136а, 1971.

2.Патент Великобритании № 1395911, кл. G 1 W, 1975..