Устройство для измерения вращающего момента Советский патент 1979 года по МПК G01L3/04 

. 1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использованр для измерения вращающего моментй, на валу гидроагрегата в АСУ гидроэлектростанций (ГЭС).

Известны устройства для измерений вращающего момента на валах, основанные на фазовом методе измерений 1,

Низкая помехоустойчивость и недостаточная точность измерений не позволяют использовать такого рода устройства в эксплуатационных условиях ГЭС.

Наиболее близким по технической суш.ности. и достигаемым результатам явлйется устройство для измерения момента на валу гидроагрегата применительно к особенностям технологического процесса ГЭС, в котором в качестве узла, измеряющего угол скручивания, используется совместно с основной системой электродов емкостного трехэлектродного датчика вспомогательная система таких электродов, сопряженная с валом в другом его сечении так же, как и первая, включенная в систему резонансногоконтура автогенераторного преобразователя, причем оба преобразователя через систему узкополосного селектора, настроенного на экстремальные частоты этих преобразователей, связаны с цифровым фазоизмерительным устройством, обеспечивающим выдачу информации о моменте, действующем на вал гидроагрегата в цифровой форме 2. Недостатком данного устройства является влияние на результаты измерений разичных дестабилизирующих факторов, например изменения температуры и др., харакерных для эксплуатационных условий ГЭС.

Целью данного изобретения является уменьшение влияния дестабилизирующих факторов.

Для этого в предлагаемое устройство введены схема ИЛИ, схема И и синхронизатор, при этом выходы буферных усилитеей через схему ИЛИ подключены к селектору, выход селектора подключен к одному, из входов схемы И и к входу синхронизат)ра, выход которого подключен к запирающему входу второго буферного усилителя и второму входу схемы И, выход последней подключен к процессору.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство представляет собой электромеханическую систему,составленную нз функционально связанных между собой первичных, вторичных и выходных блоков, обес- . печивающих формирование командных сигйаЛбв для систем регулирования.

На валу 1 при помощи разнесенных по его длине дисков 2 и 3 зафиксированы системы модулирующих электродов 4 и 5. СооТвётдтвенно с этими электродами сопряжены электроды обкладок 6 и 7, которые включены в резонансные системы автогенераторных преобразователей 8 и 9, выходы последних включены через согласующие блоки, например буферные усилители 10 и И, на входы схемы ИЛИ 12, выход которой соединен с выходом узкополосного селектора, подключен к вспомогательному входу нормально запертого буферного усилителя 11 через синхронизатор 14, а также г одному из входов схемы И 15, ее другой вход связан с выходом синхронизатора 14, а выход - с процёссо.ром 16, вь1полняюшйм вычисление момента и вырабатывающим командные сигналы для систем регулирования гидроагрегата.

При сращении вала размещенные на дисках 2 и 3 модулирующие электроды 4 и 5 поочередно входят в поляризованные обкладКзми 6 .и 7 зОны, в результате чего частота сигнала, генерируемого автб1генер Йт р$чыми п|рёобразовйтелями 8 и 9, йзмёй ЯёТсйое значение. Поскольку буферный усилитель 11 запёрт; то на вход селектора 13 через схему ИЛИ 12 поступает лишь сигнал с выхода буферного усилителя 10, при этом для генераЦяи на выходе селектора 13 в процессе прохождения каждого из модулируйших электродов 4 и 5 в зоне поляризующего воздействия обкладок 6 и.7 удвоенного числа ййпулйсОВ автогенераторные преобразЬватели предварительно настраивают таким образом, что частотный диапазон полосы пропускания частотного селектора 13зайкмает П1р6мёясуточное значений между экстре-маль ными частотами этих преобразователей, причем на вход схемы ИЛИ 12 поступает сигнал только с автогенераторного преобразователя 8. Благодаря наличию синхронизатора 14 импульсы с селектора 13 начинают поступать с Шхода схемы И 15 в процессор только после двукратного генерирования автогенераторным- преобразователем 8 сигналах частотой селекции этого селектора, что.повышает оперативность измерений. .

Такое выполнение устройства практически полностью исключает влияние нестабильности средней частоты автогенераторных прет образователей, поскольку моменты времени, соответствующие средним значениям временных промежутков между парными импульсами, зависят только от скорости вращения в1ала и угла скручивания, тем самым обеспечивая более высокую достоверность получаемых результатов измерений, в том числе И в тяжелых экплуатационных условиях, характерных для ГЭС, в результате чего повыщается надежность работы устройства в целом.

Таким образом, данное устройство позволяет измерять вращающий момент в сложных эксплуатационных условиях, в частности, когда окружающая температура и влажность воздуха, являющиеся дестабилизирующими факторами, что свойственно, например эксплуатационным условиям на ГЭС, изменяются в Широких пределах.

Формула изобретения

Устройство для измерения вращающего момента. Содержащее две Системы трехэлектродных датчиков, разнесенных по длине вала на калиброванное расстояние и подключенных к двум автогенераторным преобразов;ателям и к первому к второму буферным усилителям, селектор, настроенный на частоту, заКлюченнуК) между экстремальными частотами автогенераторных преобразователей, и процессо| Р, отличающееся тем, что, с целью умёньщенйЯ влияния дестабилизирующих факторов, вустройство введены схема ИЛИ, схема И и синхронизатор, при этом выходы буферных усилителей через схему ИЛИ подключены к селектору, выход селектора подключей к одному из входов схемы И и к входу синхронизатора, выход которого подключен к запирающему входу второго буферного усилителя и ко второму входу И, выход последней подключен к процессору.

Источники информации, принятые во вни; мание при экспертизе

1.Фролов Л. Б. Измерение крутящего момента. М., 1967, с. 45.

2.Авторское свидетельство СССР №353200, кл. О 01 Р 3/44, 1972.