CS234064B1

CS234064B1 - Apparatus for optical measurement of the rotation speed of a roller bearing

Info

Publication number: CS234064B1
Application number: CS832897A
Authority: CS
Inventors: Ivan Huettel; Vitezslav Jerabek; Frantisek Tovarek
Original assignee: Ivan Huettel; Vitezslav Jerabek; Frantisek Tovarek
Priority date: 1983-04-25
Filing date: 1983-04-25
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CS289783A1

Abstract

Zařízení k optickému měření frekvence otáčeni klece valivého ložiska sestává z optoelektrické sondy a elektronické části. Optoelektrická sonda obsahuje luminiscenční diodu, spojenou světlovodem s čidlem, s nímž je snímacím vláknem spojen fotodetektor. K optoelektrické sondě je připojen měřicí přístroj a čítač k vyhodnocování signálu, který vznikne odrazem infračerveného světla z diody na odrazné ploáe, upravené na měřené kleci. Odražený signál je snímán čidlem, snímacím vláknem zaveden do fotodetektoru, měřicího přístroje a čítače. Zařízení je určeno k využití ve zkušebnách závodů ložiskového průmyslu.The device for optical measurement of the rotation frequency of a rolling bearing cage consists of an optoelectric probe and an electronic part. The optoelectric probe contains a luminescent diode connected by a light guide to a sensor, to which a photodetector is connected by a sensing fiber. A measuring instrument and a counter are connected to the optoelectric probe to evaluate the signal generated by the reflection of infrared light from the diode onto a reflecting surface arranged on the measured cage. The reflected signal is sensed by the sensor and introduced by a sensing fiber into the photodetector, measuring instrument and counter. The device is intended for use in testing laboratories of bearing industry plants.

Description

Vynález se týká zařízení k optickému měření frekvence otáčení klece valivého ložiska.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for optical measurement of the rotational speed of a roller bearing cage.

V současné době se otáčky klece a valivých těles ložiska snímají bu3 elektroindukčně nebo opticky. Nevýhody elektroindukčního snímání spočívají v tom, že čidla měřicího zařízení jsou relativně rozměrná, není většinou možné snímat neferomagnetické materiály a je omezena informační kapacita. Navíc je velmi obtížné snímat otáčky valivého tělesa, aniž by toto těleso bylo ovlivněno. Signál může být rušen okolním elektromagnetickým polem. Stávající optické způsoby snímání otáček využívají nákladná laserová zařízení, vyhodnocování měření je zdlouhavé, přístupnost k ložisku v provozních podmínkách je obtížná.At present, the speed of the cage and the roller bearings is sensed either electro-inductively or optically. The disadvantages of electro-inductive scanning are that the sensors of the measuring device are relatively large, it is usually not possible to scan non-ferromagnetic materials and the information capacity is limited. In addition, it is very difficult to sense the speed of the rolling element without affecting it. The signal may be disturbed by the surrounding electromagnetic field. Existing optical methods of speed sensing use costly laser devices, measuring evaluation is time consuming, and accessibility to the bearing under operating conditions is difficult.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k optickému měření frekvence otáčení klece valivého ložiska podle vynálezu, sestávající z optoelektrické sondy a elektronické části, jehož podstata je v tom, že optoelektrické sonda je opatřena luminiscenční diodou spojenou světlovodem s čidlem, se kterým je snímacím vláknem spojen fotodetektor. Optoelektrické sonda je připojena k měřicímu přístroji s jehož výstupem je spojen čítač.The aforementioned disadvantages are overcome by the device for measuring the rotational frequency of a rolling bearing cage according to the invention, consisting of an optoelectric probe and an electronic part, characterized in that the optoelectric probe is provided with a luminescent diode connected by a light guide to the sensor to which the photodetector is connected. The optoelectric probe is connected to a measuring instrument with a counter connected to its output.

Předností popisovaného zařízení je možnost optického snímání otáček Součástí malých až miniaturních valivých ložisek s kryty, za přítomnosti maziva a bez ovlivnění pohybujících se částí, čidlem a světlovodným vláknem o malém průměru. Signál je možné sejmout světlovodným vláknem z nepřístupných míst i v provozních podmínkách bez rušivých vlivů okolního prostředí.The advantage of the described device is the possibility of optical speed sensing Part of small to miniature roller bearings with covers, in the presence of lubricant and without affecting the moving parts, the sensor and the light-guide fiber of small diameter. The signal can be removed by the fiber optic from inaccessible places even in operating conditions without disturbing environmental conditions.

- 2 234 084- 2 234 084

Blokové schéma zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkrese.A block diagram of the device according to the invention is shown in the attached drawing.

Optoelektrická sonda 10 sestává z luminiscenční diody 6 s výhodou s dvojitou heterostrukturou GaAs GaAlAs a proužkovou strukturou kontaktu. K luminiscenční diodě 6 je připojen světlovod £, s výhodou o průměru vlákna 200 ^m. Optoelektrická sonda 10 dále obsahuje fotodetektor 2 , k němuž je připojeno snímací vlákno 2· Světlovod 4 a snímací vlákno £ jsou ved le sebe zapojeny do čidla K optoelektrická sondě 10 je připojen měřicí přístroj 8, s jehož výstupem je spojen čítač 2·The optoelectric probe 10 consists of a luminescent diode 6 preferably with a double GaAs Gaostal Gastrostructure and a striped contact structure. A light guide 6, preferably having a fiber diameter of 200 µm, is connected to the luminescent diode 6. The optoelectric probe 10 further comprises a photodetector 2 to which the sensing fiber 2 is connected. The light guide 4 and the sensing fiber 6 are juxtaposed to the sensor.

Při snímání otáček měřené klece ložiska se využívá op· tického signálu, který vznikne odrazem infračerveného světla vysílaného luminiscenční diodou 6 na odrazně upravené části měřené klece χ ložiska, odrazné ploše 2. Vysílané světlo je světlovodem χ o malém průměru 200j*m zavedeno do čidla J ^vtěsné blízkosti 0,1 - 1 mm měřené klece £ ložiska, opatřené opticky odraznými plochami 2. Pro délku L odrazné plochy pla· tí vztahWhen sensing the speed of the measured bearing cage, the optical signal generated by the reflection of the infrared light emitted by the luminescent diode 6 on the reflecting portion of the measured bearing cage χ, the reflective surface 2, is used. ^{in the} vicinity of 0.1 - 1 mm measured cages £ bearings provided with optically reflecting surfaces 2. For the length L of the reflective surface la · ti relationship

2jT_r *max kde r je poloměr umístění odrazné plochy na kleci, f je předpokládaný kmitočet otáček, ^max ^mezn^ kmitočet měřicího zařízení za podmínky, že vzdálenost mezi odraznými plochami 2 měřená po obvodu klece J. není menší než L. Odražený signál je snímán čidlem ji a snímacím vláknem 2 zaveden do fotodetektoru 2 a přes měřicí přístroj 8 vyhodnocen ve standartním čítači 2·Where r is the radius of the reflective surface on the cage, f is the estimated rotational frequency, ^ max the ^cut-off frequency of the measuring equipment, provided that the distance between the reflective surfaces 2 measured around the perimeter of the cage J is not less than L. sensor and sensor fiber 2 is introduced into the photodetector 2 and evaluated via a measuring device 8 in a standard counter 2 ·

Zařízení je určeno k využití ve zkušebnách závodů lo žiskového průmyslu.The equipment is intended for use in testing facilities of bearing industry plants.

Claims

Apparatus for optical rotation measurement of a rolling bearing cage consisting of an optoelectric probe and an electronic part, characterized in that the optoelectric probe (10) is provided with a luminescent diode (6) connected by a light guide (4) to a sensor (3) to which it is sensed (5) a detector (7) is connected, the optoelectric probe (10) being connected to a measuring device (8), the output of which is connected to a counter (9).