DD245493A1

DD245493A1 - DEVICE FOR SPEED MONITORING OF ROTATING MACHINE PARTS

Info

Publication number: DD245493A1
Application number: DD28581685A
Authority: DD
Inventors: Thomas Broecker; Rolf Weigel
Original assignee: Medizin Labortechnik Veb K
Priority date: 1985-12-31
Filing date: 1985-12-31
Publication date: 1987-05-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Drehzahlueberwachung rotierender Maschinenteile, wie sie z. B. Laeufer in Turbinen oder Rotore in Zentrifugen darstellen. Ziel der Erfindung war, die Umsetzung des auf die Impulsscheibe der Einrichtung auftreffenden Lichtes in Lichtimpulse dahingehend zu verbessern, dass die Impulse in moeglichst vollem Umfang den Abtaster erreichen. Es bestand die Aufgabe, die Einrichtung so zu gestalten, dass die Daempfung bzw. die Unterdrueckung von Lichtimpulsen weitestgehend ausgeschlossen wird und dass aus dem Betrieb der jeweiligen Maschine resultierenden chemische Einfluesse keine Auswirkung auf die Betriebssicherheit haben. In die Loesung einbezogen sind eine bekannte opto-elektronische Abtasteinrichtung und eine reflektierende Marken aufweisende Impulsscheibe. Die Reflektionsflaechen sind poliert und titannitridbeschichtet auf einer Seitenflaeche oder am Umfang der am rotierenden Teil der Maschine angeordneten Impulsscheibe vorgesehen und konkav oder als Kugelschale ausgebildet oder aber mit einer kruemmungsfreien Oberflaeche versehen.The invention relates to a device for monitoring the rotational speed of rotating machine parts, as z. B. Laeufer in turbines or rotors in centrifuges represent. The aim of the invention was to improve the implementation of the light impinging on the impulse disk of the device into light pulses in such a way that the pulses reach the scanner as far as possible. It was the task of designing the device so that the suppression or suppression of light pulses is largely excluded and that resulting from the operation of the respective machine chemical influences have no effect on the reliability. Included in the solution are a known opto-electronic scanning device and a pulse disc having reflective marks. The Reflektionsflaechen are polished and titanium nitride coated on a Seitenflaeche or provided on the circumference of the rotating part of the machine pulse disc and concave or formed as a spherical shell or provided with a non-crimping surface.

Description

Fig. 3: den Ausschnitt einer Impulsscheibe mit auf einer der 3 Seitenflächen angebrachten, kugelförmig gestaltetenFig. 3: the section of a pulse disc with mounted on one of the 3 side surfaces, spherically shaped

RefleMionsf lachen Fig.4: den Ausschnitt einer Impulsscheibe mit am Umfang angebrachten, mit krümmungsfreien Oberflächen versehenen Reflektionsflächen.Fig. 4: the section of a pulse disk with reflection surfaces attached to the circumference and provided with curvature-free surfaces.

Am nicht dargestellten Rotor einer Ultrazentrifuge ist die mit Reflektionsflächen 1 und nicht reflektierenden Segmenten 2 versehene Impulsscheibe 3 befestigt. Am Rahmen der Zentrifuge unterhalb der Impulsscheibe 3, ist die nicht gezeigte bekannte optoelektronische Abtasteinrichtung angebracht, von der ein Lichtstrahl 4 im Infrarotbereich mit einer Längenwelle von Xm_3x = 940 nm auf die Reflektionsflächen 1 gerichtet ist. Dieser Lichtstrahl wird in an und für sich bekannter Weise von der Impulsscheibe 3 drehzahlabhängig zerlegt, so daß eine der Drehzahl proportionale Impulsfrequenz entsteht. Die von den Reflektionsflächen abgegebene Impulsfolge 5 wird von der Abtasteinrichtung aufgenommen und einer bekannten elektroniscchen Schaltung zur weiteren Verarbeitung zugeführt.The rotor of an ultracentrifuge, not shown, which is provided with reflection surfaces 1 and non-reflective segments 2 pulse disc 3 is fixed. On the frame of the centrifuge below the pulse disc 3, the known optoelectronic scanning device, not shown, is mounted, of which a light beam 4 is directed in the infrared range with a wavelength of Xm _3x = 940 nm on the reflection surfaces 1. This light beam is separated in a manner known per se in terms of rotational speed in a manner known per se, so that a pulse frequency proportional to the rotational speed is produced. The pulse train 5 emitted by the reflection surfaces is picked up by the scanning device and fed to a known electronic circuit for further processing.

Die Oberfläche 6 der Reflektionsflächen 1 sind zunächst hochglanz poliert und dann mit der Titannitridschicht 7 beschichtet worden. Diese Titannitridschicht 7 hat einen Reflektionskoeffizienten von nahezu 1, liegt also über dem von Gold und allen übrigen bisher eingesetzten Werkstoffen. Es weist eine hohe chemische Beständigkeit auf und nimmt fast keine Fingerabdrücke an, die sich beim Einsetzen des Rotors sonst kaum vermeiden lassen.The surface 6 of the reflection surfaces 1 are first polished to a high gloss and then coated with the titanium nitride layer 7. This titanium nitride layer 7 has a reflection coefficient of nearly 1, that is above the gold and all other materials previously used. It has a high chemical resistance and takes almost no fingerprints, which are otherwise difficult to avoid when inserting the rotor.

Die Reflektionsflächen 1 sind auf der Seitenfläche 8 der Impulsscheibe 3 angeordnet (Fig. 1, 3). Sie lassen sich aber, wie in den Figuren 2 und 4 gezeigt, ebensogut am Umfang 9 anbringen.The reflection surfaces 1 are arranged on the side surface 8 of the pulse disc 3 (FIGS. 1, 3). But they can, as shown in Figures 2 and 4, just as well on the circumference 9 attach.

Zur weiteren Erhöhung der Strahlungsausbeute ist die geometrische Oberfläche derReflektionsflächen 1 so gestaltet, daß eine gerichtete Reflektion der einfallenden Strahlung zur Abtasteinrichtung gewährleistet ist und zwar dadurch, daß die Reflektionsflächen 1 konkav (Fig. 1), als Kugelschale 10 (Figuren 2,3) oder als krümmungsfreie Ebene 11 (Fig. 4) ausgebildet sind.To further increase the radiation yield, the geometric surface of the reflecting surfaces 1 is designed so that a directed reflection of the incident radiation to the scanning device is ensured by the fact that the reflection surfaces 1 concave (Figure 1), as a spherical shell 10 (Figures 2,3) or are formed as a curvature-free plane 11 (Fig. 4).

Claims

Invention claim:

1. A device for monitoring rotational speed of rotating machine parts, which consists of an optoelectronic scanning device and a pulse disc with reflective marks and the pulse disc is arranged on the rotating part, characterized in that the reflection surfaces (1) of the pulse disc (3) are polished and titanium nitride coated.

2. Device according to item 1, characterized in that the reflection surfaces (D on a side surface (8) of the pulse disc (3) are arranged.

3. Device according to item 1, characterized in that the reflection surfaces (1) are arranged on the circumference of the pulse disc (3).

4. Device according to item 1 to 3, characterized in that the reflection surfaces (1) are designed concave.

5. Device according to item 1 to 4, characterized in that the reflection surface (DaIs ball shell (10) is formed.

6. Device according to item 1 to 3, characterized in that the reflection surface (your curvature-free plane (11).

For this 1 page drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a device for monitoring the rotational speed of rotating machine parts, as z. As rotor in turbines or rotors in Zentrifugenverkörpern, which consists of an opto-electronic scanning device and a pulse disc with reflective marks.

Characteristic of the known technical solutions

In DE-PS 2909735 (GoIP, 3/36), an optical pulse generator is described, which is provided with a light source / rotatably connected to the rotating part reflector element and a photosensitive scanner, wherein the reflector element has a surface curvature, the incident light beam after two times Deflection essentially reflected to the scanner. The reflector element is divided into reflective and non-reflective segments, the reflective segments having aluminum-coated, chrome-plated or nickel-coated surfaces. The reflectivity of these materials is relatively low, i. h., they can not absolutely guarantee a trouble-free and exact continuous operation. Another disadvantageous factor is the sensitivity to chemical agents, such as oil vapor, which further reduce the reflectivity of the reflective segments. The failure of radiation pulses in the receiver leads to exceeding the predetermined speed and resulting u.U. to a machine shop. Weak impulses arriving in the scanner "can indeed be strengthened, but this brings an additional material and financial burden, but without the deficiencies can be fixed with certainty.

Object of the invention

The invention aims to improve the transmission of the light pulses to the effect that they can be recorded as fully as possible by the scanner, d. h., That the reflection efficiency is increased.

Explanation of the essence of the invention

It was the task of designing a device for speed monitoring of rotating machine parts so that the attenuation or the suppression of light pulses is largely excluded and that resulting from the operation of the respective machine chemical influences can not affect the reliability. The solution to this problem includes, as known, an opto-electronic scanning device with a pulse disk provided with reflective marks. Characteristic of the invention is that the reflection surfaces are polished and titanium nitride coated, provided on a side surface or on the circumference of the rotating part of the machine arranged pulse disc and concave or formed as a spherical shell, or have a curvature-free surface.

embodiment

Reference to a drawing to 1 embodiment, the invention will be explained in more detail. Show it:

1 shows the device with a pulse disc with concave reflection surfaces; FIG. 2 shows the detail of a pulse disc with spherically shaped reflection surfaces mounted on the circumference.