Устройство для измерения параметров на вращающихся валах Советский патент 1980 года по МПК G01L3/24 G01L3/10 G01B7/16 G01K13/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НА ВРАЩАЮЩИХСЯ ВИЛАХ

Изобретейие отностися к измеритель ной технике и может быть испольэовано для измерения механических параметров на вращающихся валах, таких как относительные деформации, текие-ратура, давление и т.д. , Известно устройство для измерения параметров на вращающихся валах пр авт.свид. №673873, состоящее из разме щенных на неЬодвижиой части, и со диненных между собой последовательно генератора, аттенюатора, усилителн мсхдности, первичной обмотки вращающегося трансформатора и установленных на вращающейся части и со&тгн&К ных последовательно втор1ячной обмотки трансформатора, выпрямителя, стабилизатора, второго генератора, иоетовой цепи, усилителя и ггреобразова - теля напряжение-частота, который через подвижную и неподвижную обкладки Конденсаторы связан с неподвижйой регистрирующей аппаратурой, состоящей из преобразователя частота- напряжение и амплитудного детектора, нагрузками которых являются гальванометры. Кроме того, в известном устройстве на вращающейся части при менен потенциальный ключ с тариррвочнам резистором,позволяющий создавать разбаланс моста на определенную ве:личину {11. В известном устройстве при использовании одного канала связи, а именно вращайядегося конденсатора, осуществ- ляется ижлерение частоты вращения и одного параметра. Малое количество H3Mep evffiix величин при одно канале связи является недостатком известного .устройства, сужающем его функциональные возможности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Указанна-я цель в предлагаемом устройстве достигается тем, что в него введены размещенные на вращающемся валу формирователь прямоугольных импульсов, дополнительная мостовая цепь, дополнительный усилитель, дополнительный потенциальный ключ с: дополнительным резистором тарировки, преобразователь напряжениедлительность и размещенные на неподвижной части сопротивление- дифференцирующей цепи, триггер, инвертор и преобразователь длительность(Напряжение с гальванометром, при i -Ч%У - r--:--- --- - ---------.. ---- .--4------. V. ,. i:.tf-f- J i:-- : -:::--: 2,- ji-- -., - . - . :..- -Л- ЭТОМ ВЫХОД преобразователя напряжение-частота связан с вращающейся обкладкой конденсатора через последо вательно соединенные фбрмйройатель прямоугольных импульсов-, допрлнитель йук мостовую цепь, дополнительный усилитель и преобразователь напряжение-длительностьа вход дополнительного потенциального ключа, санзывакядёго через дополнительный резистор тарировки одну точку дополнительной мостовой цепи с общим п1 ОВ|ЭдЬм, соединен с выходом вьтр ямитоля:, причём цепи питания формирователя, усилителя, преобразователя, напряжение-длительность соединены с вьаходом стабилизатора, сопроти ление дифференцирующей цепи включено меязду кеподвижной обкладкой конденсатора и общим приводом, при этом едйничгаай вхЬД триггера соединен с неподвижной обкладкой конденсатора, . KGtдрая чёрез инвертор соёдинейа с нулевым входом триггера, выход кото рого связан с гальванометром черев П1 ёбВраэователь длительность-напр жение . Функцйонал;ьная схема предложенного устройства представлена а чертеже. - - -, - Устройство cpcfpHt из генератора 1, атте1поатора 2, усилителя мощности 3., неподвижной обмотки. 4 вращающегося трансформатора 5, вращающейся обмотки б, выпрямителя 7, стабилизатора 8, второго генератора 9, мостовой цепи, состоящей из трансФорматора 10 и измерительных преобразователей 11, 12 первого Измеряемого параметра, усилителя 13, преоб разователя напряжение-частота 14, тарировочного резистора 15, потенциального ключа 16, формирователя прямоугольных импульсов 17, дополнительной мостовой цепи, босто ящей из трансформатора 18 и измерительных преобразователей 19, 20 второго измеряемого параметра, допо нительного усилителя 21, преобразов теля напряжение-длительность 22 Дополнительного тарировочного резис тора 23,дополнительного потенциальн го ключа 24,вращающегося конденсато ра 25,сопротивления дифференцирующе Цёпй , амплитудйс)го дётв1 тора 27 с гальванометром 2S, преобразбвател частота-напряжение 29 с гальван метром 30, инвертора 31, триггера 32, преобразователя длительностьнапряжение 33 с гальванометром 34 Устройствр имеет следутощиё мбаду элементами. Генератор 1 через аттенюатор. 2 связав с усилителем мощности 3, выход котррого связан с неподвижной обмоткой 4 вращак щёгося трансформатора 5. Враиающаяся рбмотка 6 соединена с входим выпрямителя 7, выход которого соеди .нён с входом :табилизатора 8 й вхр.дами .потенциальных ключей 16 и 24. выход стабилизатора 8 соединен с цепями питания второго генератора 9, усилителя 13, преобразователя напряжение-частота 14, формирователя прямоугольных импульсов 17, дойОлнйтельното усилителя 2l, преобразователя напряжение-длительдость 22. Выход второго генератора 9 соединен через трансформатор 10 с измерительными преобразователями 11, 12, которые образуют с вто:ричной обмрткой трансформатора 10 мостовую цепь, в измерительную диагональ которой включен усилитель 13, векод которого соединен с входом преобразователя напряжени -частота 14. Тарировочный резистор 15 связывает питающую диагональ мостовой цепи (10, 11, 12) через потентдиальный ключ 16 с общим проводом. Вход формирователя прямоугольный импульсрв 17 подключен к выходу преобразователя l4, а выход связан с трансформатором 18, который совместно с измерительными преобразователями 19, 20 образует дополнительную мостовую цепь, питающая диагональ которой через дополнительный резистор тарировки 23 и дополнительный потенциальный ключ 24 связана с общим проводом, в измерительную диагональ дополнительной мостовой цепи (18, 19, 20) включен дополнительный усилитель 21, ВЫХОД крторргр через преобразователь напряжение-длительность 22 связан свращающейся обкладкой конденсатрра 25. Цепи вращающихся узлов и неподвижных имеют связь через общий провод. К неподвижной обкладке конденсатора 25 подключенысопротивление дифференцирующей цепи 26, амплитудный детектор 27 с гальванометром 28, преобразователь частота-напряжение..,29 с гальванометром 30. Кроме того, сопротивление дифференцирующей цепи 26 связано с единичным входом триггера 32 непосредственно, а с нулевым входом триггера 32 - через инвертор 31. К выходу триггера 32 подключен . длительное ть- преобразователь напряжение33 с гальванометром 34. Устройство работает следующим образом. Напряжение, снимаемое с выхода генератора 1 через аттенюатор 2, имеющий изМеняе ий коэффициентпередачи, поступает на вход усилителя мрщности 3, усиливается и подается на трансформатор 5. С вращающейся обмотки 6 напряжение поступает на выпрямитель 7 и стабилизи- . руетСя стабилизатором 8. Генератор 9 формирует стабильное по -амплитуде и частоте напряжение питания мостовой цепи (10, 11, 12), выходное напряжение которой усиливается усилителем 13 и преобразуется в частотномодулированный сигнал преобразователем напряжение-частота 14, Формирователь 17 формирует импульсы питания дополнительной мостовой цепи, составленной из трансформатора 18 и измерительных преобразователей 19, 20, чувствительных ко второму измеряемому параметру. Так как амплитуда импульсов питания доп нительной мостовой цепи стабильна, то выходное импульсное напряжение мостовой цепи пропорционально измеряемому второму параметру. Это напр жение преобразуется в длительность выходного импульса преобразователя напряжение-длительность 22, таким образом на конденсатор 25 поступают прямоугольные импульсы, частота следования которых определяется первым измеряемым napaMstpOM ;а длительность импульсо& - параметром. Проходя через вращаюйдай ся конденсатор 25,. амплитуда этих импульсов модулируется в соответствии с частотой вращения, являняцайся третьим регистрируемым параметром. На подвижной части за счет диф-гференцирования сигнала на сопротивлении 26 образуются последовательности положительных и. отрицател ных импульсов. Импульсы одной поляр ности, соответствующие переднел фронту импульса преобразователя ; напряжение-длительность 22,пре образуются преобразователем частота-напряжение 23 в напряжение, связанное .с первым измеряемым параметром, а амплитудным детектором 27 - в напряжение, связанное с частотой вращения. Эти импульсы, воздействуя на единичный вход триггера 32, устанавливают его в состояние единицы, импульсы противоположной полярности сбрасывают триггер 32 в нулевое состояние. Таким образом, длительность выходного импульса триггера 32 пропорциональна второму измеряемому параметру и преобразуется преобразователем длительность-напряжение 33 в напряжение, измеряемое гальванометром 34. Цепи тарировки работают при увеличении коэффициента передачи аттенюатора 2 за счет срабатывания потенциальных ключей 16, 24 и шунтирования плечей мостовых цепей (10,11, 12) и (18,19,20)тарировочными резисторами 15 и 23. Таким образом, в предлагаемом устройстве при использовании одного ;канала связи измеряются три Параметра вращающейся детали за счет применения импульсного питания мостовой цепи и дополнительной модуляции по длительности выходных прямоугольных импульсов, частота следования которых определяется одним из измеряемых параметров. Это позволяет расширить функцио- нальные возможности устройства. Формула изобретения Устройство для измерения параметров на вращающихся валах по авт.св. №673873, о т л и ч а ю щ ё е с я тем, что, с целью расишрения функциональных возможностей, в него введены размещенные на вращающемся валу формирователь прямоугольных импульсов, дополнительная мостовая цепь,, дополнительный усилитель, дополнительный потенциальный ключ с дополнительным резистором тарировки, преобразователь напряжение-длительнасть и размещенные на неподвижной части сопротивление дифференцирукяцей цепи, триггер, инвертор и преобразователь длительность-напряжение с гальванометром, 1при этом вьзход преобразователя напряжение-частота связан с вращаиадейся обкладкой конденсатора через последовательно соединенные фор миров )атель пршоугольшлх импульсов, дополнительную мостовую цепь, , дополнительный усилитель и преобра- ; зователь напряжение-длительность;, а вход дополнительного по енциаль- i ного , связывающего .через дополнительный резистор тарировки ;и одну точку дополни тел ьной мостовой цепи |с общим проводом, соединен с выходом Выпрямителя, .причем цепи питания формирователя, усилителя, преобразователя напряжение-длительность соединены с выходом стабилиз атора, сопротивление дифференцирующей цепи включено Между неподвижной обкладкой к6нденса 0ра и общим проводом, при этом единичный, вход триггера соединен ,с,неподвижной обкладкой конденсатора,, которая через инвертор соединена с нулевым входом триггера, выход крторого связан с гальванометром через преобразователь длительностьнапряжение , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №673873, кл. G 01 L 3/24, 1977.

717576