Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do dy¬ namicznego pomiaru momentu obrotowego — typu analogowo-cyfrowego, sluzace zarówno do pomiaru kata • skrecenia walka pomiarowego jak i pomiaru momentu obrotowego przenoszonego przez ten wa¬ lek' w czasie jego ruchu przy obciazeniu.Znane urzadzenia do pomiaru momentu obroto¬ wego przekazywanego przez obracajace sie waly — napedzajacy i napedzany — skladaja sie z pomia¬ rowego walka skretnego z umieszczonym na nim tensometrem oraz z mostka sluzacego do pomiaru opornosci tensometru. Majac zmierzona wartosc opornosci oraz dane dotyczace skalowania tenso¬ metru z walkiem, dokonuje sie obliczenia momen¬ tu skrecajacego walek pomiarowy. Urzadzenia te posiadaja duze niedogodnosci, wynikajace ze spo¬ sobu elektrycznego polaczenia tensometru, umiesz¬ czonego na obracajacym sie walku pomiarowym z elektrycznym mostkiem pomiarowTym. Polaczenia te sa realizowane w postaci pierscieni slizgowych ze szczotkami lub przy pomocy miniaturowego na¬ dajnika radiowego. Pierwsze wprowadzaja zakló¬ cenia do pomiarów, a drugie komplikuja uklad po¬ miarowy i sa wrazliwe na zaklócajace pola elektro¬ magnetyczne.Znane jest równez z angielskiego opisu patento¬ wego nr 1 369 590 urzadzenie mechaniczno-f otoelek- tryczne do pomiaru momentu obrotowego sklada¬ jace sie z walka skretnego, na którego koncach u- mieszczone sa sztywno dwie tarcze ze szczelinami 10 15 20 25 30 na obwodzie obracajace sie wraz z walem, dwóch dodatkowych tarcz z otworami wspólpracujacych z pierwsza para tarcz, zródel swiatla i komórek fo- toelektrycznych. Sygnal wyjsciowy z elementów fo- toelektrycznych przekazywany jest do miernika fa¬ zy, którego wskazania sa proporcjonalne, do prze¬ suniecia fazowego miedzy sygnalami wyjsciowymi otrzymywanymi z elementów fotoelektrycznych.Pomiar kata przesuniecia fazy pomiedzy tarcza¬ mi realizowany przy pomocy tego urzadzenia jest pomiarem analogowym, w zwiazku z czym wynik pomiaru uzalezniony jest od stalosci napiecia za¬ silajacego i temperatury i obarczony jest bledem.Celem wynalazku jest wyeliminowanie ukladów analogowych i zastapienie ich ukladami cyfrowymi.W urzadzeniu wedlug wynalazku wyjscia elek¬ tryczne kazdego fotoelementu polaczone sa z wej¬ sciami ukladów formujacych sygnaly cyfrowe. Wyj¬ scia dwóch z tych ukladów polaczone sa z wejsciem ukladu formowania sygnalu bramkujacego, którego wyjscie oraz wyjscia dwóch pozostalych ukladów formujacych sygnaly cyfrowe polaczone sa poprzez przelacznik z bramka przepuszczajaca impulsy, któ¬ rych liczba jest proporcjonalna do kata skrecenia walka pomiarowego.Wyjscie bramki polaczone jest z kolei z liczni¬ kiem impulsów, którego wyjscie polaczone jest ze wskaznikiem cyfrowym, wskazujacym liczbe im¬ pulsów, proporcjonalna do wielkosci momentu o- brotowego skrecanego walka pomiarowego. 112 4283 Urzadzenie jest zaopatrzone równiez w dodatko¬ wy uklad formowania sygnalu bramkujacego, któ¬ rego wejscie polaczone jest z wyjsciem ukladu for¬ mujacego sygnal cyfrowy, natomiast wyjscie dodat¬ kowego ukladu formowania sygnalu bramkujacego polaczone jest z jednym z wejsc dodatkowej bramki.Na drugie wejscie tej bramki jest wlaczony gene¬ rator impulsów, który poprzez przelacznik polaczo¬ ny jest równiez z pierwsza bramka. Wyjscie dodat¬ kowej bramki polaczone jest z dodatkowym liczni¬ kiem impulsów, który polaczony jest z kolei ze wskaznikiem cyfrowym..- Dodatkowy uklad formowaniasygnalu bramku¬ jacego umozliwia odczyt przy duzych predkosciach obrotowych walka pomiarowego, przy których jest przekroczona czestotliwosc odczytu swietlnego drob¬ nych; dzialek na tarczy. ] Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia prawi¬ dlowy pomiar, który jest niezalezny od wplywu czynników zewnetrznych.Przedmiot wynalazku jest przykladowo przedsta¬ wiony na rysunku w ukladzie schematycznym.Urzadzenie do dynamicznego pomiaru momentu obrotowego sklada sie ze sprezystego walka pomia¬ rowego 1 umieszczonego obrotowo w obudowie 7, na kazdym koncu którego zamocowana jest szklana tarcza 2, zaopatrzona najkorzystniej w poblizu obrzeza w co najmniej dwie sciezki koncentryczne.Na jednej z nich naniesione sa drobne dzialki na- przemian przezroczyste i nieprzezroczyste, a na dru¬ giej pólpierscien przezroczysty i nieprzezroczysty. Po jednej stronie kazdej tarczy 2 na wprost koncen¬ trycznych sciezek jest umieszczone zródlo swiatla 3, wspólne dla o/bu lub dla kazdej sciezki oddzielne.Po drugiej stronie kazdej z obu tarcz 2 umieszczo¬ ne sa plytki 4 ze szczelinami, a za nimi fotoelemen- ty 5 oddzielne dla kazdej sciezki.Wyjscie elektryczne kazdego fotoelementu 5 sa polaczone z wejsciami ukladów formujacych sygna¬ ly cyfrowe 8, 9, 11, 12. Wyjscia ukladów 9 i 12 sa polaczone z wejsciem ukladu formowania sygnalu bramkujacego 13, którego wyjscie oraz wyjscia ukla¬ dów formowania sygnalów cyfrowych 8 lub 11 sa polaczone poprzez przelacznik 10 z bramka 14, prze¬ puszczajaca impulsy, których liczba jest proporcjo¬ nalna do kata skrecania walka pomiarowego. Wyj¬ scie bramki 14 jest polaczone z licznikiem impul¬ sów 15, którego wyjscie jest polaczone ze wskazni¬ kiem cyfrowym 16, wskazujacym liczbe impulsów proporcjonalna do wielkosci momentu obrotowego skrecanego walka pomiarowego 1.Dla predkosci obrotowych walka pomiarowego 1 wiekszych, przy których jest przekroczona czesto¬ tliwosc odczytu swietlnego drobnych dzialek na tar¬ czy 2, urzadzenie wedlug wynalazku jest dodatko¬ wo zaopatrzone w uklad formowania sygnalu bram¬ kujacego 18 i w bramke 20 z tym, ze wejscie ukla¬ du 18 jest polaczona z wyjsciem ukladu formuja¬ cego sygnaly cyfrowe 9. Wyjscie ukladu 18 jest po¬ laczone z jednym z wejsc bramki 20. Na drugie wej¬ scie tej bramki jest wlaczony generator impulsów 19, który poprzez przelacznik 17 jest polaczony z bramka 14. Natomiast wyjscie bramki 20 jest po¬ laczone z licznikiem impulsóiw 21, który drugostron¬ nie jest polaczony ze wskaznikiem cyfrowym 22. 428 Uruchomienie urzadzenia wedlug wynalazku na¬ stepuje przez sprzezenie jednego kpnca walka po¬ miarowego 1 z koncem walu napedzajacego a dru¬ giego z walem napedzanym urzadzenia mechanicz- 5 nego. Z chwila wprawienia w ruch obrotowy walu napedzajacego obracaja sie tarcze 2, osadzone na walku pomiardwym 1, co powoduje zmiany prze¬ plywu pradu w obwodach fotoelerrientów 5 oraz powstawanie impulsów na wyjsciach ukladów for- 10 mujacych sygnaly cyfrowe 8, 9, 11 i 12 z tym, ze na wyjsciu ukladów 8 i 11 powstaja impulsy o wiek¬ szej czestotliwosci, natomiast na wyjsciach ukla¬ dów 9 i 12 powstaja impulsy raz na jeden obrót tarczy. W czasie obracania walka pomiarowego nie- 15 obciazonego momentem skrecajacym impulsy wyj¬ sciowe z ukladów 9 i 12 beda pokrywaly sie ze soba w czasie (beda w fazie), zas w przypadku obciaze¬ nia walka momentem skrecajacym impulsy te be¬ da przesuniete o kat skrecania walka pomiarowego 20 l. Impulsy wyjsciowe z ukladów 9 i 12 skierowane sa do ukladu formowania sygnalu bramkujacego 13, a uformowany sygnal bramkujacy otwiera bram¬ ke 14 dla impujsów o wiekszej czestotliwosci przy¬ chodzacych z ukladu formujacego sygnaly cyfrowe 25 8 lub 11, w zaleznosci od polozenia przelacznika 10.Ilosc impulsów przepuszczona przez bramke 14 jest zliczana w liczniku impulsów 15, a liczba impul¬ sów jest wyswietlana na wskazniku cyfrowym 16.W przypadku odpowiedniego dobrania srednicy 30 walka pomiarowego 1 oraz ilosci drobnych dzialek na tarczy 2 ilosc impulsów bedzie wskazywala war¬ tosc momentu skrecajacego.Dla predkosci obrotbwych walka pomiarowego 1 wiekszych, przy których jest przekroczona czesto- 35 tliwosc graniczna odczytu swietlnego drobnych dzia¬ lek na tarczy 2, formowanie sygnalu bramkujacego w ukladzie 13 odbywa sie identycznie jak w po¬ przednim przypadku. Natomiast impulsy o wyz¬ szej czestotliwosci doprowadzane sa do bramki 14 40 z generatora 19 poprzez przelacznik 17, a nastep¬ nie zliczane w liczniku impulsów 15 i wyswietlane na wskazniku cyfrowym 16. W celu uzyskania zwia¬ zku pomiedzy wyswietlona iloscia impulsów na wskazniku 16 i katem skrecenia walka pomiarowe- fi go 1, urzadzenie wedlug wynalazku jest zaopatrzone w drugi uklad formowania sygnalu bramkujacego 18, który to sygnal otwiera bramke 20 na czas trwa¬ nia pelnego obrotu (360°) tarczy 2.Impulsy przepuszczone przez bramke 20 sa zli- 50 czane w liczniku impulsów 21, a liczba ich jest wy¬ swietlona na wskazniku cyfrowym 22. W tym przy¬ padku wartosc momentu skrecajacego nalezy obli¬ czyc poslugujac sie odczytanymi wartosciami na wskaznikach 18 i 22. 55 Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do dynamicznego pomiaru momen¬ tu obrotowego, skladajace sie z walka pomiarowe- 60 go osadzonego obrotowo w obudowie, na którego koncach umieszczone sa tarcze z dzialkami, zró¬ del swiatla, fotoelementów oraz ukladów elektro¬ nicznych, znamienne tym, ze wyjscia elektryczne kazdego fotoelementu (5) polaczone sa z wejsciami 65 ukladów formujacych sygnaly cyfrowe (8, 9, 11, 12),5 112 428 6 zas wyjscia ukladów (9 i 12) sa polaczone z wejs¬ ciem ukladu formowania sygnalu bramkujacego (13), którego wyjscie oraz wyjscia ukladów formo¬ wania sygnalów cyfrowych (8, 11) polaczone sa po¬ przez przelacznik (10) z bramka (14), zas wyjscie bramki (14) jest polaczone z licznikiem impulsów (15), którego wyjscie jest z kolei polaczone ze wska¬ znikiem cyfrowym (16). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wyjscie ukladu formujacego sygnal cyfrowy (9) jest polaczone z ukladem formowania sygnalu bram¬ kujacego (18), którego wyjscie jest polaczone z jed¬ nym z wejsc bramki (20), zas na drugie wejscie tej bramki jest wlaczony generator impulsów (19), któ¬ ry poprzez przelacznik (17) jest polaczony z bram¬ ka (14), natomiast wyjscie bramki (20) jest pola¬ czone z licznikiem impulsów (21), a poprzez niego ze wskaznikiem cyfrowym (22). PL