CS238640B2

CS238640B2 - Apparatus for measuring relative shifts between rotor and stator of rotary motor

Info

Publication number: CS238640B2
Application number: CS833220A
Authority: CS
Inventors: Roland Bigret
Original assignee: Societe Anonyme Dite,Fr
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1985-12-16
Also published as: EP0094005A2; RO82764B; FR2526536B1; EP0094005A3; ZA833251B; JPS58204302A; FR2526536A1; RO82764A

Abstract

Dispositif de mesure des déplacements relatifs entre un rotor (1) et un stator (2) de machine tournante dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor (1) comprenant un capteur (3) fixé au stator (2), un patin (4) frottant sur le rotor (1), une tige (5) appuyant radialement sur la patin (4) sous l'effet de moyens élastiques avec son extrémité disposée en face du capteur (3) de façon que celui-ci mesure l'entrefer qui le sépare de celle-ci.

Suppression des signaux parasites dus aux taches magnétiques et aux effets triboélectriques sur le rotor (1). Elimi- nation de l'influence des défauts mécaniques locaux du rotor (1).

Description

Vynález se týká zařízení pro měření vzájemných posunů mezi rotorem a statorem otáčivého stroje ve směru kolmém na osu otáčení rotoru, obsahujících čidlo upevněné ke statoru a pracující na základě sledování výchylky vzduchové mezery.The invention relates to a device for measuring relative displacements between a rotor and a stator of a rotating machine in a direction perpendicular to the axis of rotation of the rotor, comprising a sensor mounted to the stator and operating by monitoring the air gap deflection.

Ve známých měřicích zařízeních tohoto typu je čidlo upevněno proti rotoru a měří vzdálenost d mezi čidlem a rotorem.In known measuring devices of this type, the sensor is mounted against the rotor and measures the distance d between the sensor and the rotor.

Výchylka této vzdálenosti vyplývá:The deviation of this distance results from:

— z výchylky střední vzdálenosti, — z výchylky okolo střední vzdálenosti plynoucí z vibrací, — z geometrických výchylek, které mohou ovlivnit ložiskový čep rotoru, před nímž je čidlo umístěno. Tyto výchylky jsou obvykle velmi lokalizované.- the mean displacement, - the displacement about the mean distance resulting from vibrations, - the geometrical displacements which may affect the rotor journal, in front of which the sensor is located. These deflections are usually highly localized.

Kromě toho mohou magnetické skvrny a triboelektrické účinky na rotoru ovlivnit signál poskytovaný čidlem, přičemž hluk takto vyvíjený může být značný a může se lišit tak, že sám vyvolává korekční účinky a vede к velkým nepřesnostem výsledku.In addition, magnetic spots and triboelectric effects on the rotor can affect the signal provided by the sensor, and the noise thus generated may be considerable and may vary in such a way that it itself produces corrective effects and leads to large inaccuracies in the result.

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález, jehož podstatou je zařízení pro měření vzájemných posunů mezi statorem a rotorem otáčivého stroje ve směru kolmém na osu otáčení rotoru, obsahující kluzátko třoucí se o rotor, táhlo z magnetického materiálu udržované ve směru kolmém na osu otáčení rotoru pružnými prostředky připojenými ke statoru a přitlačujícími kluzátko к obvodu rotoru, přičemž konec táhla, protilehlý vůči kluzátku, je uložen proti čidlu, takže toto čidlo měří velikost vzduchové mezery, která ho odděluje od uvedeného konce.The present invention is based on a device for measuring relative displacements between a stator and a rotor of a rotating machine in a direction perpendicular to the rotor axis, comprising a slider sliding against the rotor, a rod of magnetic material held in a direction perpendicular to the rotor axis by flexible means the end of the rod opposite to the slide is positioned opposite the sensor, so that the sensor measures the amount of air gap that separates it from said end.

Podle obzvláště jednoduchého provedení vynálezu je čidlo uloženo alespoň z části v pouzdře, v němž jsou uloženy uvedené pružné prostředky, přičemž toto pouzdro je upevněné vzhledem ke statoru. Vnitřek pouzdra je s výhodou chlazen za účelem zlepšení přesnosti výsledků.According to a particularly simple embodiment of the invention, the sensor is mounted at least in part in a housing in which said resilient means is received, the housing being fixed with respect to the stator. The interior of the housing is preferably cooled to improve the accuracy of the results.

Takto řešené zařízení umožňuje vyloučit vliv magnetických skvrn, přítomných na rotoru, a triboelektrických účinků, vyplývajících z otáčení rotoru. Vyloučí se z větší části vliv lokálních mechanických poruch.This device allows to eliminate the influence of magnetic spots present on the rotor and triboelectric effects resulting from the rotation of the rotor. The influence of local mechanical failures is largely excluded.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladě provedení s odvoláním na připojený výkres, na kterém znázorňuje obr. 1 známé měřicí zařízení a obr. 2 měřicí zařízení podle vynálezu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which: FIG. 1 shows a known measuring device and FIG. 2 a measuring device according to the invention.

Na obr. 1 je znázorněno známé zařízení dovolující měřit vzájemné posuny rotoru 1 a statoru 2 ve směru kolmém na osu otáčení rotoru 1.FIG. 1 shows a known device for measuring relative displacements of the rotor 1 and the stator 2 in a direction perpendicular to the axis of rotation of the rotor 1.

Toto zařízení obsahuje čidlo 3 citlivé na výchylky velikosti vzduchové mezery, upevněné ke statoru 2 a orientované radiálně vzhledem к rotoru 1. Čidlo 3 poskytuje signál, jehož amplituda je v podstatě úměrná vzdálenosti mezi koncem čidla 3 a obvodem rotoru 1 pro frekvence v rozsahu například od 0 do 10 000 Hz.This device comprises an air gap size sensitive sensor 3 mounted to the stator 2 and oriented radially to the rotor 1. The sensor 3 provides a signal whose amplitude is substantially proportional to the distance between the end of the sensor 3 and the rotor circuit 1 for frequencies ranging e.g. 0 to 10,000 Hz.

Signál získaný Čidlem 3 může být ovlivňován magnetickými nebo triboelektrickými skvrnami na rotoru a je dále ovlivňován geometrickými poruchami tvaru části rotoru, před níž je čidlo 3 umístěno.The signal obtained by the Sensor 3 can be affected by magnetic or triboelectric spots on the rotor and is further influenced by geometrical disturbances of the shape of the part of the rotor in front of which the sensor 3 is placed.

Zařízení podle vynálezu znázorněné na obr. 2 obsahuje bronzové kluzátko 4, třoucí se o obvod rotoru 1, železné táhlo 5, upevněné ke středu kluzátka 4 ve směru kolmém na osu otáčení rotoru 1. Táhlo 5 je udržováno v této poloze pružnými prstenci 6, které na něj tlačí tak, že přitlačuje kluzátko 4 к povrchu rotoru 1 tak, že se o něj tře.The device according to the invention shown in Fig. 2 comprises a bronze slide 4, which rubs on the periphery of the rotor 1, an iron rod 5, fixed to the center of the slide 4 in a direction perpendicular to the axis of rotation of the rotor 1. The rod 5 is held in this position by elastic rings 6 which it presses against it by pressing the slide 4 against the surface of the rotor 1 by rubbing against it.

Tyto pružné prstence 6, jakož i konec 7 táhla 5, odvrácený od kluzátka 4, jsou uloženy v pouzdře 8, které rovněž v sobě zahrnuje citlivý konec 9 čidla 3. Čidlo 3 poskytuje reprezentativní signál vzdálenosti d mezi citlivým koncem 9 a koncem 7 táhla 5, odvráceným od kluzátka 4. Tento signál samozřejmě již neobsahuje parazitní signály z magnetických nebo triboelektrických skvrn rotoru.These resilient rings 6, as well as the end 7 of the rod 5 facing away from the slide 4, are housed in a housing 8 which also includes the sensitive end 9 of the sensor 3. The sensor 3 provides a representative distance signal d between the sensitive end 9 and the end 7 This signal, of course, no longer contains parasitic signals from the magnetic or triboelectric spots of the rotor.

S povrchem kluzátka o dostatečné velikosti se navíc vylučuje vliv lokálních mechanických poruch.In addition, with a slide surface of sufficient size, the effect of local mechanical failures is ruled out.

Pro zvětšení přesnosti měření je možné chladit čidlo 3 tím, že se pouzdrem 8 nechá cirkulovat stlačený vzduch.To increase the measurement accuracy, it is possible to cool the sensor 3 by allowing compressed air to circulate through the housing 8.

Je samozřejmé, že se pružné prstence volí tak, aby vlastní kmitočet sestavy táhla a prstenců ležel pod užitečným pásmem čidlaOf course, the elastic rings are chosen so that the natural frequency of the pull rod assembly and the rings lie below the useful sensor band

Claims

Apparatus for measuring relative displacements between a rotor and a stator of a rotating machine in a direction perpendicular to the rotor axis, comprising a sensor mounted on the stator and acting on variations in the air gap width, characterized by comprising a slider (4) rubbing against the rotor (1) ), connected to a rod (5) of magnetic material maintained in a direction perpendicular to the axis of rotation of the rotor (1) by resilient means, such as resilient rings (6), attached to the stator (2) and pressing the slide (4) against the rotor ), wherein the end (7) of the rod (5) facing away from the slide (4) is positioned opposite the sensor (3) so that the sensor (3) measures an air gap that separates them from said end (7).

Device according to claim 1, characterized in that the sensor (3) is located at least in part in a housing (8) in which the resilient means are received, the housing being fixed to the stator (2).

Device according to claim 2, characterized in that the interior of the housing (8) is cooled.