Устройство для измерения радиальных биений вала Советский патент 1980 года по МПК G01B7/14 G01B7/31 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ БИЕНИЙ ВАЛА

1

Изобретение относится к контроль-, но-измерительной технике, в частнос-1 ти к измерениям радиальных биений или смещений валов, например , электрических машин или мощных гидроагрега- тон, установленных в подшипниках.

Известен индуктивный преобразователь, содержащий разомкнутый магнитопровод с обмоткой на его полюсах, установленный с зазором у контролируе- 0 мой поверхности и обеспечивающий измерение биений вала по величине индуктивности обмотки 1.

Недостатками преобразователя являются сравнительно низкая чувстви- 15 тельность и низкая информативность из-за невозможности определения в некоторых плоскостях биений контролируемого вала.

Наиболее близким к изобретению по 20 технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения радиальных биений вала, содержащее два П-образных сердечника с парами измерительных обмоток индук- 25 тивности, размещенных на плечах сердечников, и источник питания переменного тока, подключенный к мостовой измерительной схеме, в плечи которой включены указанные обмотки. Сердеч- 30

ВОТ5

.i -,,

Ш

-: iWTcrt««rts,v4v..,,.P . „

НИКИ установлены под углом 90 один относительно другого 2).

Недостатком устройства является его низкая информативность, так как при плоскости биений, проходящей Между сердечниками под углом 45°,индуктивности всех обмоток изменяются однаково, поэтому независимо от амплитуды биений вала,напряжение на выходе мостовой схемл будет равно нулю. В результате, биения в этой плос- j кости и в некотором диапазоне близлежащих углов с помощью устройства контролировать невозможно.

Цель изобретения - повышение информативности .

Цель достигается тем,, что устройство снабжено идентичным сердечником с парой измерительных обмоток, сердеч- . НИКИ размещены под углом 120 один относительно другого так, что плоскости расположения плечей каждого сердечника пересекаются по одной линии, измерительные обмотки каждой пары, занимающие аналогичное положение на разных сердечниках, вк.точены в трехфазные звезды/ соединенные между собой па:раплельно так, чтобы размещенные.на разных плечах одногс и того же се1рдечника обмотки бы.пи I лючены в одноименные фазы звезд ; источник питания подключен между ну гвыми узлами звёзд. На фиг. 1 схематически изображено Ьазмещение сердечников относительно поверхности контролируемого вала; на фиг, 2 - электрическая схема соединения измерительных обмоток устройства. Устройство содержит три П-образных сердечника 1, установленных под углом 120 один относительно другого вокруг периферии контролируемого вала 2 на одинаковых расстояниях от его поверхности. Плоскости расположения плечей каж дого сердечника пересекаются по одно линии, совпадающей с осью вращения контролируемого вала, на плечах сердечников размещены пары измерительны обмоток Зи4, 5иби7и8. Аналогично расположенные на разных сердеч никах, обмотки 3, 5, 7 и 4, 6, 8 соответственно, соединены в двезвез ды так, чтобы каждая пара обмоток одного сердечника была включена в од ноименные фазы обеих звезд. Источник 9 питания подключен между нул выми узлами 10 и 11 обеих звезд. Выходные напряжения устройства снимаются с зажимов 12 - 14 звезд. Устройство работает следующим образом. Если биение вала равно нулю, все зазоры между поверхностью вала 2 и торцами сердечников 1 одинаковы,всле ствие чего индуктивности всех измери тельных обмоток 3-8 равны. В результ те выходные напряжения устройства V-ri-is / ,4 и также равны нулю, так как представляют собой раз ности однофазных падений напряжений .на аналогично расположенных обмотках каждых двух сердечников. Если из-за наличия несбалансированных масс или износа подшипников возникают биения контролируемого вала, это приводит к периодическому, зависящему от круговой частоты вращения вала, изменению индуктивности пар измерительных обмоток, приводящему к изменению падений напряжений на них, а следовательно, и к появлению напряжений между зажимами 12 14 устройства. По величине и соотношению этих напряжений достаточно просто определяются амплитуда биений ко2 тролируемого вала и плоскость, в которой они происходят. Устройство пригодно для измерений биений как магнитопроводящих, так и электропроводных валов. Отличие устройства заключается лишь в том, что при уменьшении зазоров между сердечниками и валом (вследствие биений) индуктивность обмоток для магнитопроводящих валов увеличивается, а для электропроводящих - уменьшается, и наоборот. Формула изобретения Устройство для измерения радиальных биений вала, содержащее два П-образных сердечника с парами измерительных обмоток индуктивности, размещенных на плечах сердечников, и источник питания переменного тока, о т л и чающееся тем, .что, с целью повышения информативности, оно снабжено идентичным сердечником с парой измерительных обмоток, сердечники размещены под углом 120 один относительно другого так, что плоскости располо-,, жения плечей кг1ждого сердечника пересекаются по одной линии, измерительные обмотки каждой пары, занимающие аналогичное положение на разных серде чниках,включены в трехфазные звэзды, соединенные между собой параллельно так, чтобы размещенные на разных плечах одного и того же сердечника обмотки были включены в одноименные фазы звезд, а источник питания подключен между нулевыми узлами звезд. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования, М., Маишностроёни , 19|б9, с. 95. 2.Левин М.И. Основы электроизмерительной техники. М., Энергия, 1972, с. 446 (прототип).