Цифровой моментомер Советский патент 1982 года по МПК G01L3/10 

(54) ЦИФРОВОЙ МОМЕНТОМЕР

.1

Изобретение относитея к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов, передаваемых вращающимися валами.

По основному asTi св. №830159 известен цифровой моментометр, содержащий два закрепленных на концах упругого вала измерительных диска с равномерными метками по периферии, датчики считывания меток, выходы которых через соответствзтощие ключи, формирователи и схемы совпадения связаны с блоком времени измерения, блок управления, формирователь опорного фазового сдвига, датчик температуры вала, соединенный с генератором опорной частоты, счетчик, первый и второй регистры и сумматор, связанный с блоком времени измерения 1.

Недостатком такого моментомера является низкая точность измерения, обусловленная недостаточной достоверностью результатов измерения.

Цель изобретения - повьцпение точности за счет обеспечения достоверности результатов измерения.

Эта цель достигается тем, что в него введены два дополнительных счетчика и исполнительный элемент, входы которого связаны с выходами дополнительных счетчиков, а сумматор выполнен с двумя выходами, при этом суммирующий вход первого и установочный вход второго дополнительных счетчиков связаны с одним выходом сумматора, другой выход которого связан с установочным входом первого и суммирующим входом второго допол10нительных счетчиков.

На черте5ке представлена блок-схема моментомера.

Цифровой моментомер содержит упругую вставку (вал) 1, два закрепленных на ней

15 измерительных диска 2 и 3, с равномерными метками по периферии, датчики 4 и 5 считывания, выходы которых, соответственно, связаны с первыми входами ключей 6 и 7, при зтом выход датчика 5 соединен также со

20 входом формирователя 8 опорного фазового сдвига, выходы которого соединены со вторыми входами ключей. Третьи входы ключей связаны .: одним из выходов блока 9 управле3964

ния, связанного также с блокирующим входом датчика 10 температуры вала. Выход датчика 10 температуры соединен с генератором И опорной частоты, а выходы ключей 6 и 7 с входами соответствующих формирователей 12 и 13, выходы которых, а также выход генератора И, через схемы 14 и 15 совпадения связаны с блоком 16 времени измерения, первый управляющий вход которого, используемый для задания начала цикла измерения, связан с другим выходом блока 9 управления. На выходе блока 16 включен счетчик 17, один из выходов которого соединен с первым регистром 18 (регистром-индикации), а другой выход с первым входом сумматора 19, второй вход которого связан со вторым регистром 20 (регистром памяти). Один выход сумматора 19 соединен со счетным входом первого и с установочным входом второго дополнительных счетчиков 21 и 22, а также со вторым управляющим входом блока 16, а другой выход соединен, соответственно, с установочным и суммирующим входами счетчиков 21 и 22, а также с третьим .управляющим входом блока 16. Выходы счетчиков 21 и 22 связаны с исполнительным элементом 23

Моментомер работает следующим образом.

После градуировки моментомера при максимальной (по технической характеристике) скорости вращения на входы ключей 6 и 7 поступает опорное значение фазового сдвига с формирователя 8 на частоте, определяемой скоростью вращения вала. В- регистр 20 памяти записывается число, зафиксированное счетчиком 17.

В процессе измерений под действием крутящего момента происходит закручивание упругой вставки 1, следовательно, и смещение дисков 2 и 3 относительно друг друга. Это приводит к. изменению разности фаз выходных напряжений датчиков 4 и 5.

В начале цикла измерений блок 9 управления через ключи 6 и 7 подключает выходы датчиков 4 и 5 к соответствующим формирователям 12 и 13. На вход блока времени измерения от генератора 11 через-схему 15 совпадения поступают импульсы опорной частоты за время, равное разности фаз сигналов датчиков 4. и 5.

В счетчике 17 зафиксировано количество им пульсов, пропорциональное величине разности фаз сигналов датчиков 4 и 5, а, следовательно, величине крутящего момента. Это значение крутящего момента переписывается в регистр 18 индикации.

За время индикации блок 9 управления подключает на вход ключей 6 и 7 опорный фазовый сигнал на частоте, определяемой текущей скоростью вращения вала. При несовпадении показаний счетчика 17 и регистра 20 памяти на одном из выходов сумматора 19 появится сигнал, который изменит время измерения блока 16 в соответствующую сторону до получения разности показаний, равной единице дискретности.

При таком методе коррекции погрещности измерений и при отсутствии повреждений в схеме сигналы на выходах сумматора 19 чередуются. Это приводит к взаимному обнулению счетчиков 21 и 22 числа коррекций.

При наличии неисправности в схеме, значение опорного числа в счетчике 17 не скорректировано через определенное число циклов коррекции, определяемых емкостью счетчиков 21 и 22. В этом случае на выходе счетчика 21 или 22 появится сигнал, который через исполнительный элемент 23 выдает сигнал о нарушении работоспособности моментомера.

Датчик 10 температуры вала изменяет частоту генератора 11 для учета изменения модуля упругости вала в зависчмости от температуры вала. В процессе коррекции измерительной схемы блок 9 управления блокирует датчик 10 температуры.

Использование в моментомере двух дополнительных счетчиков и исполнительного элемента позволит повысить достоверность (повторяемость) результатов измерений и, тем самым, повысить точность измерения.

Формула изобрете ни я

Цифровой моментрмер по авт. св. №830159, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности за счет обеспечения достоверности результатов измерения, в него введены два дополнительных счетчика и исполнительный элемент, входы которого связаны с. выходами дополнительных счетчиков, а сумматор выполнен с двумя выходами, при этом суммирующий вход первого и установочный вход второго дополнительных счетчиков связаны с одним выходом сумматора, другой выход которого связан с. установочным входом первого и суммирующим входом второго дополнительных счетчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №830159,кл. G 01 L , 1979.