Измеритель крутящего момента Советский патент 1981 года по МПК G01L3/10 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть ис пользовано для измерения крутящего момента, передаваемого вращающимся валом. Известен -измеритель крутящего мо мента, содержащий упругий вал, с ко цами базового участка которого жест ко связаны измерительные диски, основные и дополнительные датчики ско рости и измерительную схему Ц. Однако этот измеритель не обеспе чивает требуемой точности измерения а также имеет сложную констру1 цию из-за необходимости использования дополнительных датчиков скорости. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является измеритель крутящего момента, содержащий фазовый измерительный преобразователь и фазометр,с усилителями на входе Недостатком такого измерителя яв ляется низкая точность из-за кинематической погрешности измерительных дисков и люфтов в подшипниках. Цель изобретения- повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в измеритель два а1 шлитудных детектора, двухвходовый интегратор и вычитающее устройство, причем входы амплитудных детекторов соединены с выходаг-ш -соответствующих усилителей, а выходы - со входами двухвходового интегратора, выход которого связан с одним входом вычитшощего устройства, другой вход которого связан с выходом фазометра. На чертеже представлена функциональная схема измерителя. Измеритель крутящего момента содержит фазовый измерительный преобразователь 1 и фазометр 2 с усилителями 3 и 4 на входе. Измерительный преобразователь содержит упругий элемент 5, установленный в подшипники 6 и 7.- На концах упругого элемента 5 закреплены два измерительных диска 8 и 9, в непосредственной близости от которых расположены индукционные датчики 10 и 11скорости. Датчики 10 и 11 подключены к усилителям 3 и .4 фазометра 2, выходы усилителей 3 и 4 соединены со входами амплитудных детекторов 12и 13, выходы которых соединены через двухвходовый интегратор 14 с одним входом вычитающего устройства 15. Другой вход вычитающего устройства 15 соединен с выходом фазометра 2. Выход вычитающего устройства 15 является выходом измерителя крутящего момента.

Измеритель работает следующим образом..

При вращении нагруженного моментом упругого элемента 5 с выходов индукционных датчиков 10 и 11 снимаются гармонические, сдвинутые по Ьаэе сигналы. Наличие люфтов в подшипниках 6.. « 7 и кинематической погрешности измерительных дисков 8 и 9 приводит к паразитной фазовой и амплитудной модуляции каждого из сигналов 10 и 11. Сигналы с выходов индукционных датчиков 10 и 11 поступают на усилители 3 и 4 фазометра 2. Величина выходного напряжения фазометра 2 содержит две составляющие: первая из них кратна измеряемому крутящему моменту, а вторая, являющаяся инструментальной погрешностью, обусловлена кинематической погрешностью измерительных дисков и люфтами в подшипниках. Напряжение инструментальной погрешности имеет периодический характер, например гармонический, с периодом, равным времени одного оборота упругого элемента 5.

Усиленные сигналы датчиков 10 и 11 поступают на амплитудные детекторы 12 и 13, которые осуществляют выделение модулирующих сигналов. Величина модулирующих сигналов зависит от кинематической погрешности дисков и люфтов в подшипниках, а фаз каждого из них сдвинута на К/2 относительно фазы соответствующего паразитного фазомодулируюадего сигнала. Сигналы огибающих амплитудномодулирующих сигналов поступают на двухвходовЫй интегратор 14, который осущес твляетвычитание их интегралов.

Выходной сигнал интегратора 14 пропорционален инструментальной погрешности измерения момента из-за люфтов в подшипниках и кинематической погрешности измерительных дисг ков. Этот сигнал поступает на вход вычитающего устройства 15, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фазометра 2.

Таким образом, выходной сигнал

« измерителя крутящего момента не ср держит составляющей, обусловленной кинематической погрешностью дисков и люфтами в подшипниках.

Использование предлагаемого измерителя позволяет повысить точность

5 измерения крутящего момента за счет исключения влияния кинематической погрешности дисков и люфтов в подшипниках .

Формула изобретения

Измеритель крутящегомомента, содержащий фазовый измерительный

преобразователь и фазометр с усилителями на входе, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два амплитудных детектора, двухвкодовый

интегратор и вычитающее устройство, |Причем входы амплитудных детекторов соединены с выходами соответствующих усилителей, а выходы - со входами двухвходового интегратора, выход

которого связан с одним входом вычитающего устройства, другой вход которого связан с выходом фазометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 99-100.

2.Там же, с. 47-48 (прототип).