DD225796A1 - METHOD FOR SPEED MEASUREMENT - Google Patents

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DD225796A1
DD225796A1 DD26314284A DD26314284A DD225796A1 DD 225796 A1 DD225796 A1 DD 225796A1 DD 26314284 A DD26314284 A DD 26314284A DD 26314284 A DD26314284 A DD 26314284A DD 225796 A1 DD225796 A1 DD 225796A1
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DD
German Democratic Republic
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speed
pulse
measurement
shaft
speed measurement
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Application number
DD26314284A
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German (de)
Inventor
Klaus Lietzmann
Ulrich Franke
Gerhard Oehlstoeter
Hubert Mueller
Stephan Fischer
Valentin M Klimenko
Valeri M Kaschajew
Vjatscheslaw G Afanasjew
Sergej G Klimenko
Original Assignee
Freiberg Bergakademie
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Abstract

Verfahren zur Drehzahlmessung, das an rotierenden Wellen mit ferromagnetischer Oberflaeche zur beruehrungslosen Drehzahlermittlung anwendbar ist. Ziel der Erfindung ist es, die Drehzahlmessung ohne Beeinflussung des technologischen Ablaufes mit hoher Genauigkeit vorzunehmen, waehrend die Aufgabe steht, ohne zusaetzliche mechanische Bauteile an der Welle zu messen und ein schnelles Umruesten vorhandener Anlagen auf Drehzahlmessung zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass auf die ferromagnetische Oberflaeche der Welle durch eine Sendespule ein kurzer magnetischer Impuls bzw. bei einer bekannten Grunddrehzahl eine Impulsfolge bekannter Frequenz magnetisch aufgepraegt wird. Es werden die Zeit vom Aufgeben des Impulses bis zum Empfang in der Empfangsspule bzw. die empfangenen Impulse und deren Frequenz bestimmt und ueber eine elektronische Schaltung in Drehzahlen umgesetzt.Method for measuring rotational speed, which is applicable to rotating shafts with ferromagnetic surface for contactless speed detection. The aim of the invention is to make the speed measurement without affecting the technological process with high accuracy, while the task is to measure without additional mechanical components on the shaft and to allow a quick change of existing systems on speed measurement. According to the invention, the object is achieved by magnetically impressing on the ferromagnetic surface of the shaft by means of a transmitting coil a short magnetic pulse or, at a known basic rotational speed, a pulse sequence of known frequency. It will determine the time from the imposition of the pulse to the reception in the receiving coil or the received pulses and their frequency and implemented via an electronic circuit in rotational speeds.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl von rotierenden Wellen mit ferromagnetischer Oberfläche, das als berührungslose Messung anwendbar ist.The invention relates to a method for determining the rotational speed of rotating shafts with ferromagnetic surface, which is applicable as non-contact measurement.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die Messung von Drehzahlen an umlaufenden Wellen wird technisch mit Tachogeneratoren oder über entsprechende, auf die drehende Welle aufgebrachte Kodescheiben als Impulsmessung vorgenommen. So ist nach DD-PS 151658 eine Anordnung zur berührungslosen Drehzahlmessung bekannt. Dabei wird an die Welle ein lichtdurchiässiger Rasterring aus einem Plastwerkstoff angeflanscht. Dieser Ring besitzt eine polierte, reflektierende konische Bohrung und eine mit einem Raster versehene zylindrische Mantelfläche. Durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung können über einThe measurement of rotational speeds on rotating shafts is carried out technically with tachogenerators or via appropriate, applied to the rotating shaft code discs as a pulse measurement. Thus, according to DD-PS 151658 an arrangement for non-contact speed measurement is known. In this case, a lichtdurchiässiger grid ring is flanged from a plastic material to the shaft. This ring has a polished, reflective conical bore and a cylindrical surface provided with a grid. By an appropriate structural design can over a

Fotoempfängerelement die entstehenden Impulse empfangen und somit die Drehzahl ermittelt werden.Photoreceiver element receive the resulting pulses and thus the speed can be determined.

Bisher bekannte Methoden erlauben keine direkte Drehzahlmessung und erfordern zusätzlichen mechanischen Aufwand im Bereich der Welle. Dadurch wird ein schnelles Ausrüsten mit einer Drehzahlmeßtechnik in bestehende Anlagen mit rotierenden Wellen nicht möglich.Previously known methods do not allow direct rotational speed measurement and require additional mechanical effort in the shaft. As a result, a quick equipping with a speed measuring in existing systems with rotating shafts is not possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die berührungslose Drehzahlmessung an rotierenden Wellen ohne Beeinflussung des technologischen Ablaufes mit hoher Genauigkeit vorzunehmen.The aim of the invention is to make the non-contact speed measurement on rotating shafts without affecting the technological process with high accuracy.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur berührungslosen Drehzahlmessung zu entwickeln, das es gestattet, die Drehzahl an rotierenden Wellen mit ferromagnetischer Oberfläche, insbesondere an Walzenscheibenwellen, ohne zusätzliche mechanische Bauteile an den Wellen zu bestimmen. Dabei soll ein schnelles Umrüsten vorhandener Anlagen mit rotierenden Wellen auf eine Drehzahlmessung möglich sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die ferromagnetische Oberfläche der Weile über den Umfang durch eine Sendespule ein kurzer magnetischer Impuls oder bei einer bekannten Grunddrehzahl eine Impulsfolge bekannter Frequenz magnetisch aufgeprägt werden. Als Meßgrößen werden die Zeit vom Aufgeben des Impulses bis zum Empfang in der Empfangsspule oder die empfangenen Impulse und deren Frequenz genutzt.The invention has for its object to develop a method for non-contact speed measurement, which makes it possible to determine the speed of rotating shafts with ferromagnetic surface, in particular on reel shafts, without additional mechanical components on the waves. It should be possible to quickly retrofit existing systems with rotating shafts on a speed measurement. According to the invention, the object is achieved in that on the ferromagnetic surface of the time over the circumference by a transmitting coil, a short magnetic pulse or at a known basic speed, a pulse train of known frequency are magnetically impressed. The measured variables used are the time from the imposition of the pulse to the reception in the receiving coil or the received pulses and their frequency.

Eine entsprechende elektronische Schaltung setzt die erhaltenen Meßgrößen in entsprechende Drehzahlen um.A corresponding electronic circuit converts the measured quantities obtained into corresponding rotational speeds.

Bei der erfindungsgemäßen Drehzahlmessung ist von Vorteil, daß die Ermittlung berührungslos und ohne zusätzliche Anbauten an den Wellen erfolgen kann. Außerdem kann ein schnelles Umrüsten von bestehenden Anlagen auf Drehzahlmessung vorgenommen werden. Die vorhandene Drehzahl ist dabei beliebig oft abrufbar.In the speed measurement according to the invention is advantageous that the determination can be made without contact and without additional attachments to the waves. In addition, a quick conversion of existing systems to speed measurement can be made. The existing speed is retrievable as often as desired.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments.

Beispiel 1example 1

Auf eine rotierende Welle mit ferromagnetischer Oberfläche wird mit Hilfe einer Sendespule ein kurzer magnetischer Impuls aufgeprägt. Durch die Rotation der Welle erreicht der Impuls die Empfangsspule, die 0,5 Umdrehungen nach der Sendespule angeordnet ist. Die eigentliche Drehzahlmessung wird auf eine Laufzeitmessung zurückgeführt. Mit Hilfe eines Digitalzählers mit quarzgesteuerter Zeitbasis wird die Zeit gemessen, die vom Sendezeitpunkt bis zum Empfang des aufgeprägten Magnetimpulses, also nach einer halben Wellenumdrehung, vergeht. Durch eine entsprechende elektronische Schaltung werden die Zeitwerte in Drehzahlen umgesetzt. Nach jeder Umdrehung wird der aufgeprägte Impuls gelöscht, damit immer nur der neu aufmodulierte Impuls gemessen wird.On a rotating shaft with ferromagnetic surface, a short magnetic pulse is impressed by means of a transmitting coil. By the rotation of the shaft, the pulse reaches the receiving coil, which is arranged 0.5 turns after the transmitting coil. The actual speed measurement is attributed to a transit time measurement. With the help of a digital counter with quartz-controlled time base, the time is measured, which passes from the transmission time to the reception of the impressed magnetic pulse, ie after half a shaft revolution. By an appropriate electronic circuit, the time values are converted into speeds. After each revolution, the impressed pulse is erased so that only the newly modulated pulse is measured.

Beispiel 2Example 2

Vor der eigentlichen Drehzahlmessung wird bei einer bekannten Grunddrehzahl von z. B. 50 U min.-1 mit Hilfe einer Sendespule eine Impulsfolge bekannter Frequenz magnetisch auf die Welle mit ferromagnetischer Oberfläche aufgeprägt. Beim Rotieren der Welle mit der jeweiligen Arbeitsdrehzahl werden von einer Empfangsspule die aufgeprägten Impulse empfangen und deren Frequenz mit einem digitalen Frequenzmesser gemessen. Über eine elektronische Schaltung werden die gemessenen Frequenzen und die empfangenen Impulse in die entsprechenden Drehzahlen umgesetzt.Before the actual speed measurement is at a known base speed of z. B. 50 U min-1 by means of a transmitting coil impulse sequence of known frequency magnetically impressed on the shaft with ferromagnetic surface. When the shaft is rotated at the respective working speed, the received pulses are received by a receiving coil and their frequency is measured with a digital frequency meter. An electronic circuit converts the measured frequencies and the received pulses into the corresponding speeds.

Claims (1)

Erfindungsanspruch:Invention claim: Verfahren zur Drehzahlmessung von rotierenden Wellen mit ferromagnetische Oberfläche, gekennzeichnet dadurch, daß auf die ferromagnetische Oberfläche der Welle über den Umfang durch eine Sendespule ein kurzer magnetischer Impuls bzw. bei einer bekannten Grunddrehzahl eine Impulsfolge bekannter Frequenz magnetisch aufgeprägt, die Zeit vom Aufgeben des Impulses bis zum Empfang in der Empfangsspule bzw. die empfangenen Impulse und deren Frequenz bestimmt und über eine elektronische Schaltung in eine entsprechende Drehzahl umgesetzt werden.A method for measuring the speed of rotating waves with ferromagnetic surface, characterized in that magnetically impressed on the ferromagnetic surface of the shaft over the circumference by a transmitting coil, a short magnetic pulse or at a known basic speed pulse train known frequency, the time from giving up the pulse to for reception in the receiving coil or the received pulses and their frequency determined and implemented via an electronic circuit in a corresponding speed. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl von rotierenden Wellen mit ferromagnetischer Oberfläche, das als berührungslose Messung anwendbar ist.The invention relates to a method for determining the rotational speed of rotating shafts with ferromagnetic surface, which is applicable as non-contact measurement. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Die Messung von Drehzahlen an umlaufenden Wellen wird technisch mit Tachogeneratoren oder über entsprechende, auf die drehende Welle aufgebrachte Kodescheiben als Impulsmessung vorgenommen. So ist nach DD-PS151658 eine Anordnung zur berührungslosen Drehzahlmessung bekannt. Dabei wird an die Welle ein lichtdurchlässiger Rasterring aus einem Plastwerkstoff angeflanscht. Dieser Ring besitzt eine polierte, reflektierende konische Bohrung und eine mit einem Raster versehene zylindrische Mantelfläche. Durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung können über ein Fotoempfängerelement die entstehenden Impulse empfangen und somit die Drehzahl ermittelt werden. Bisher bekannte Methoden erlauben keine direkte Drehzahlmessung und erfordern zusätzlichen mechanischen Aufwand im Bereich der Welle. Dadurch wird ein schnelles Ausrüsten mit einer Drehzahlmeßtechnik in bestehende Anlagen mit rotierenden Wellen nicht möglich.The measurement of rotational speeds on rotating shafts is carried out technically with tachogenerators or via appropriate, applied to the rotating shaft code discs as a pulse measurement. Thus, according to DD-PS151658 an arrangement for non-contact speed measurement is known. In this case, a translucent grid ring made of a plastic material is flanged to the shaft. This ring has a polished, reflective conical bore and a cylindrical surface provided with a grid. By a corresponding structural design, the resulting pulses can be received via a photoreceiver element and thus the rotational speed can be determined. Previously known methods do not allow direct rotational speed measurement and require additional mechanical effort in the shaft. As a result, a quick equipping with a speed measuring in existing systems with rotating shafts is not possible. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, die berührungslose Drehzahlmessung an rotierenden Wellen ohne Beeinflussung des technologischen Ablaufes mit hoher Genauigkeit vorzunehmen.The aim of the invention is to make the non-contact speed measurement on rotating shafts without affecting the technological process with high accuracy. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur berührungslosen Drehzahlmessung zu entwickeln, das es gestattet, die Drehzahl an rotierenden Wellen mit ferromagnetischer Oberfläche, insbesondere an Walzenscheibenwellen, ohne zusätzliche mechanische Bauteile an den Wellen zu bestimmen. Dabei soll ein schnelles Umrüsten vorhandener Anlagen mit rotierenden Wellen auf eine Drehzahlmessung möglich sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die ferromagnetische Oberfläche der Welle über den Umfang durch eine Sendespule ein kurzer magnetischer Impuls oder bei einer bekannten Grunddrehzahl eine Impulsfolge bekannter Frequenz magnetisch aufgeprägt werden. Als Meßgrößen werden die Zeit vom Aufgeben des Impulses bis zum Empfang in der Empfangsspule oder die empfangenen Impulse und deren Frequenz genutzt.The invention has for its object to develop a method for non-contact speed measurement, which makes it possible to determine the speed of rotating shafts with ferromagnetic surface, in particular on reel shafts, without additional mechanical components on the waves. It should be possible to quickly retrofit existing systems with rotating shafts on a speed measurement. According to the invention the object is achieved in that on the ferromagnetic surface of the shaft over the circumference by a transmitting coil, a short magnetic pulse or at a known basic speed, a pulse train of known frequency are magnetically impressed. The measured variables used are the time from the imposition of the pulse to the reception in the receiving coil or the received pulses and their frequency. Eine entsprechende elektronische Schaltung setzt die erhaltenen Meßgrößen in entsprechende Drehzahlen um. Bei der erfindungsgemäßen Drehzahlmessung ist von Vorteil, daß die Ermittlung berührungslos und ohne zusätzliche Anbauten an den Wellen erfolgen kann. Außerdem kann ein schnelles Umrüsten von bestehenden Anlagen auf Drehzahlmessung vorgenommen werden. Die vorhandene Drehzahl ist dabei beliebig oft abrufbar.A corresponding electronic circuit converts the measured quantities obtained into corresponding rotational speeds. In the speed measurement according to the invention is advantageous that the determination can be made without contact and without additional attachments to the waves. In addition, a quick conversion of existing systems to speed measurement can be made. The existing speed is retrievable as often as desired. Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung soll nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Beispiel 1The invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments. example 1 Auf eine rotierende Welle mit ferromagnetischer Oberfläche wird mit Hilfe einer Sendespule ein kurzer magnetischer Impuls aufgeprägt. Durch die Rotation der Weile erreicht der Impuls die Empfangsspule, die 0,5 Umdrehungen nach der Sendespule angeordnet ist. Die eigentliche Drehzahlmessung wird auf eine Laufzeitmessung zurückgeführt. Mit Hilfe eines Digitalzählers mit quarzgesteuerter Zeitbasis wird die Zeit gemessen, die vom Sendezeitpunkt bis zum Empfang des aufgeprägten Magnetimpulses, also nach einer halben Wellenumdrehung, vergeht. Durch eine entsprechende elektronische Schaltung werden die Zeitwerte in Drehzahlen umgesetzt. Nach jeder Umdrehung wird der aufgeprägte Impuls gelöscht, damit immer nur der neu aufmodulierte Impuls gemessen wird.On a rotating shaft with ferromagnetic surface, a short magnetic pulse is impressed by means of a transmitting coil. By the rotation of the momentum, the pulse reaches the receiving coil, which is arranged 0.5 turns after the transmitting coil. The actual speed measurement is attributed to a transit time measurement. With the help of a digital counter with quartz-controlled time base, the time is measured, which passes from the transmission time to the reception of the impressed magnetic pulse, ie after half a shaft revolution. By an appropriate electronic circuit, the time values are converted into speeds. After each revolution, the impressed pulse is erased so that only the newly modulated pulse is measured. Beispiel 2Example 2 Vor der eigentlichen Drehzahlmessung wird bei einer bekannten Grunddrehzahl von z. B. 50 U min.*"1 mit Hilfe einer Sendespule eine Impulsfolge bekannter Frequenz magnetisch auf die Welle mit ferromagnetischer Oberfläche aufgeprägt. Beim Rotieren der Welle mit der jeweiligen Arbeitsdrehzahl werden von einer Empfangsspule die aufgeprägten Impulse empfangen und deren Frequenz mit einem digitalen Frequenzmesser gemessen. Über eine elektronische Schaltung werden die gemessenen Frequenzen und die empfangenen Impulse in die entsprechenden Drehzahlen umgesetzt.Before the actual speed measurement is at a known base speed of z. B. 50 U min. * " 1 by means of a transmitting coil a pulse train of known frequency magnetically impressed on the shaft with ferromagnetic surface When rotating the shaft at the respective working speed received from a receiving coil, the impressed pulses and their frequency measured with a digital frequency meter An electronic circuit converts the measured frequencies and the received pulses into the corresponding speeds.
DD26314284A 1984-05-18 1984-05-18 METHOD FOR SPEED MEASUREMENT DD225796A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3836508A1 (en) * 1987-10-28 1989-05-18 Nippon Soken DEVICE FOR DETECTING THE SPEED OF A MOVING BODY
DE3927846A1 (en) * 1988-08-24 1990-03-01 Ricoh Kk MEASURING METHOD AND MEASURING DEVICE FOR MEASURING A TURNING SIZE OF AN OBJECT

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DE3836508A1 (en) * 1987-10-28 1989-05-18 Nippon Soken DEVICE FOR DETECTING THE SPEED OF A MOVING BODY
DE3927846A1 (en) * 1988-08-24 1990-03-01 Ricoh Kk MEASURING METHOD AND MEASURING DEVICE FOR MEASURING A TURNING SIZE OF AN OBJECT

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