Устройство для измерения угловой скорости Советский патент 1979 года по МПК G01P3/30 G01P3/72 

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения скорости вращения объектов.

Известно устройство для измерения угловой скорости IJ, содержащее корпус с крышкой, выполненный в виде полого цилиндра, частично наполненный токопровоДЯП1.СЙ жидкостью и приводимый во вращение валом, конденсатор, один из электродов которого выполнен в виде концентрических токолроводящих колец, жестко связанных с корпусом, поверхность которых покрыта слоем диэлектрика, а второй электрод образован токопроводящей жидкостью, и измеритель емкости.

Уто устройство не позволяет изменять диапазон измеряемой скорости.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования диапазона измерения.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено выполненными из диэлектрического материала кольцеобразными порщнями, установленными между токопроводящими кольцами, и регулировочными винтами, установленными в крыщке корпуса и щарнирно связанными своими концами с поршнями.

Ца чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 и установленные в нем измерительное устройство 2, состоящий из двух полуосей 3 и 4 вал, имеющий возможность вращения и кинематически связанный с объектом (на чертеже не показан). Эта кинематическая связь может быть выполнена в виде любой передачи, например, зубчатой, состоящей из двух зубчатых колес 5 и 6.

Устройство содержит также сосуд 7 с токопроводящей жидкостью 8, например

ртутью, объем которой меньше внутреннего

ооъема сосуда, снабженный крышкой 9 и

жестко связанный с полуосью 4 вала.

Устройство снабжено конденсатором переменной емкости cf двумя электродами, один из которых выполнен в виде концентрических токопроводящих колец (полых цилиндров) 10, частично погруженных в жидкость 8 сосуда 7 и соединенных между

собой общим основанием И, неподвижно закрепленным на крышке 9 сосуда 7 и жестко связанным с одной из полуосей 4 вала. Вторым электродом является токопроводящая жидкость 8. Электроды 8 и 10 изолировапы от корпуса 1 с помощью изоляторов 12 п изолированы друг от друга диэлектриком 13, покрывающим всю поверхность концентрических колец 10, внутреннюю поверхность сосуда 7 и крышки 9. Уровень жидкости 8 около электрода 10 изменяется вследствие кривизны поверхности 14 жидкости 8, зависящей от скорости вращения сосуда 7. Измерительное устройство 2 выполнено, например, в виде фарадметра.

Измерительное устройство 2 ..подключено к электродам 8 и 10 с помощью контактов 15, 16, 17 провода 19. Полуоси 3 и 4 вращаются в подшипниках 20 и 21.

Устройство снабжено кольцеобразными поршнями 22 и 23, установленными между концентрически расположенными токопроводящими кольцами с возможностью перемещения вдоль оси вращения сосуда 7 с токопроводящей жидкостью 8. Это перемещение осуществляется с помощью регулировочных винтов 24 и 25, установленных на крышке 9 сосуда 7 и шарнирно связанных своими концами соответственно с кольцеобразными поршнями 22 и 23.

Кольцеобразные поршни-22 и 23 выполнены из нетокопроводящего материала. Винты 24 и 25 своими концами шарнирно связаны с помощью шарниров 26 и 27. Винты 24 и 25, а следовательно, и кольцеобразные поршни устанавливаются в определенном положении и стопорятся с помощью контровочных элементов, например контргаек 28 и 29.

Устройство работает следующим образом.

От движущегося объекта через кинематическую связь, выполненную, например, в виде зубчатых колес 5 и 6, крутящий момент передается на лолуось 3. Далее крутящий момент передается на снабженный крышкой 9 сосуд 7 с токопроводящей жидкостью 8. Уровень жидкости около электродов изменяется при вращении сосуда 7 под действием центробежных сил на жидкость, в результате чего изменяется площадь активных поверхностей электродов 8 и 10, представляющих собой вместе с диэлектриком 13, разделяющим их конденсатор переменной емкости. При изменении уровня жидкости меняется емкость -конденсатора, которая измеряется фарадметром 2, шкала которого оттарирована на определенный диапазон скоростей.

Перемещая вдоль оси вращения сосуда

кольцеобразные поршни 22 и 23 с помощью регулировочных винтов 24 и 25, и закрепляя их затем в необходимом положении с помощью контргаек 28 и 29, можно регулировать площадь активных поверхностей конденсатора переменной емкости, т. е. регулировать диапазон измерения, например диапазон измерения угловых скоростей объекта.

Установив поршни 22 и 23 в крайнее нижнее положение до контакта их с поверхностью токопроводящей жидкости 8, кривизна поверхности жидкости под действием центробежных сил при вращении сосуда не изменяется и, следовательно, нб меняется емкость конденсатора.

В крайнем верхнем положении норщней 22 и 23 емкость конденсатора может изменяться в максимальном диапазоне для данного сосуда, так как максимально может изменяться площадь активных (рабочих) поверхностей обкладок конденсатора.

Перемещая поршни 22 и 23 в промел уточные положения, можно добиться необходимого диапазона измерения угловых скоростей объекта, не превышающей диапазона измерения по шкале прибора.

Изобретение позволяет регулировать (расширять или сужать) диапазон измеряемых емкостей и соответственно скоростей объекта, подобрать прибор для измерения скоростей объекта, рассчитанный на определенный диапазон измерения, и тем самым повысить надежность устройств для измерения скорости объекта и точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения угловой скорости по авт. свид. № 626415, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования диапазона измерения, оно снабжено выполненными из диэлектрического материала кольцеобразными поршнями, установленными между токопроводящими кольцами, и регулировочными винтами, установленными в крышке корпуса и шарнирно связанными своими концами с поршнями.