PL55763B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.11.1967 (P 119 168) 10.VIII.1968 55763 KI. 42 o, 13/10 MKP G 01 p CZYTELNIA tKD Urn*. 3/70 Twórca wynalazku: inz. Andrzej Broda Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Przemyslu Bawelnianego, Lódz (Polska) Sposób pomiaru predkosci liniowych i katowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru li¬ niowych i katowych predkosci cial sztywnych lub predkosci przeplywu plynów oraz urzadzenie po¬ miarowe przeznaczone do stosowania tego sposobu.Do pomiaru predkosci linowych i katowych sto¬ sowane sa urzadzenia czysto mechaniczne jak równiez stroboskopy, pradniczki tachometryczne itp., zas w przypadku pomiaru predkosci przeply¬ wu plynów, stosowane sa urzadzenia dzialajace na zasadzie manometru róznicowego. Przyrzady te nie zawsze umozliwiaja pomiar i równoczesna re¬ jestracje wyników pomiaru wraz z rejestracja innych mierzonych parametrów za pomoca jedne¬ go wielokanalowego rejestratora.Wobec powyzszego, potrzebne sa urzadzenia oparte na innej metodzie pomiaru lub wykorzys¬ tujace inne wlasnosci fizyczne niz te, które byly zastosowane w urzadzeniach powyzej omówionych.Doswiadczalnie stwierdzono, ze przewodnictwo stalego pradu elektrycznego wielu dielektryków rosnie wraz ze wzrostem predkosci ich ruchu wzgledem elektrod na skutek tego, ze w obwodzie dodatkowo plynie prad polaryzacji dielektryka.Ten prad polaryzacji jest zwiazany z wystepo¬ waniem stanu nieustalonego przewodzenia pradu elektrycznego przez dielektryk, a jego wielkosc zalezy od ksztaltu elektrod i predkosci ruchu die¬ lektryka.Sposób wedlug wynalazku polega na wykorzy¬ staniu powyzszej wlasnosci do ustalania predkosci 10 15 30 ruchu materialu metoda pomiaru opornosci przy przewodzeniu pradu stalego przez material, które¬ go predkosc jest mierzona, przy czym material ten powinien posiadac dostatecznie duza stala czasowa polaryzacji.Przy pomiarze predkosci cial sztywnych, na przyklad czesci maszyn, ruch mierzonego ciala jest naprzód zamieniony mechanicznie na ruch obrotowy rotora, wykonanego z odpowiedniego materialu oporowego, (na przyklad estry celulozy, poliamidy lub inne tworzywa sztuczne) i dopiero opornosc rotora jest mierzona. W przypadku mie¬ rzenia predkosci przeplywu plynów, tasm, folii lub podobnych, mozliwy jest bezposredni pomiar przez wykorzystanie zaleznosci opornosci samego plynu od predkosci jego przeplywu. Jezeli to nie jest mozliwe to stosuje sie mechaniczna zamiane ruchu liniowego plynu na ruch obrotowy rotora czujnika tachometrycznego, takiego samego jaki jest stosowany do mierzenia predkosci cial sztyw¬ nych.Urzadzenie wedlug wynalazku jest pokazane na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przyklado¬ wo czujnik tachometryczny, fig. 2 przedstawia schematycznie czujnik do pomiaru predkosci prze¬ plywu cieczy, fig. 3 — przyklad laczenia czujnika tachometrycznego ze zródlem pradu i mikroampe- romierzem, fig. 4 — laczenie czujnika tachomet¬ rycznego z miernikiem opornosci, fig. 5 — przy¬ klad wlaczenia czujnika tachometrycznego w 5576355763 3 uklad mostka pomiarowego, a fig. 6 — krzywa kalibrowania ukladu czujnika tachometrycznego.Czujnik tachometryczny wedlug wynalazku przedstawiony na fig. 1 posiada rotor 1 osadzony na osi 2, na koncu której jest przekladnia lub sprzeglo 3 sluzace do przenoszenia ruchu obroto¬ wego lub liniowego ciala 4 na ruch obrotowy ro¬ tora. Po powierzchni rotora slizga sie styk 5, naj¬ lepiej o postaci kulki lub rolki aby zmniejszyc scieranie powierzchni rotora. Os rotora jest ulo- zyskowana w lozyskach 6. Rotor 1 moze byc wy¬ konany w postaci tarczy, stozka lub o innym ksztalcie, calkowicie z materialu oporowego lub z materialu przewodzacego elektrycznosc pokrytego warstwa odpowiedniego materialu oporowego. j Cziynik do pomiaru predkosci przeplywu ply¬ nów, przedstawiony* schematycznie na fig. 2 za¬ wiera jedna lub wiecej par elektrod 7 i 8 umiesz- czanyefr%*r miejscu pomiaru przeplywu plynu 9. fozjyalt l ittzmieszcgenie elektrod zaleza od miejs¬ ca zastosowania czujnika i rodzaju plynu.Fig. 3 przedstawia szeregowe laczenie czujnika tachometrycznego 10, ze zródlem pradu stalego 11 i mili — lub mikroamperomierzem 12, zas na fig. 4 przedstawiono przyklad laczenia czujnika tachometrycznego 10 z miernikiem opornosci na przyklad megomierzem, lub rejestratorem 13.Fig. 5 przedstawia mostek pomiarowy z wla¬ czonym do niego czujnikiem 10, drugim identycz¬ nym czujnikiem 14 spelniajacym funkcje oporni¬ ka wzorcowego, dalej sa dwa oporniki 15, oraz zródlo pradu stalego 11 i mikroamperomierz 12.Zasada dzialania urzadzenia wedlug wynalazku jest opisana ponizej. Czujnik tachometryczny 10 jest polaczony sprzeglem lub przekladnia 3 z cialem sztywnym 4, którego predkosc ma byc po¬ mierzona. Sprzeglo 3 przenosi obroty elementu 4 na rotor 1 z predkoscia katowa równa predkosci katowej elementu 4. W przypadku zastosowania do przenoszenia ruchu przekladni mechanicznej 3 — rotor 1 bedzie sie obracal z predkoscia propor¬ cjonalna do stopnia przelozenia przekladni 3. Na¬ stepnie za pomoca miernika opornosci 12, na przy¬ klad megomierza, mierzy sie opornosc materialu rotora 1, bedacego w ruchu obrotowym. Wielkosc tego oporu jest zmienna i zalezy od predkosci ruchu materialu rotora wzgledem styku lub sty¬ ków 5. Zaleznosc wielkosci oporu od predkosci -ruchu rotora 1 moze byc ustalona eksperymental¬ nie, a otrzymane ta droga wyniki moga sluzyc do opracowania posilkowej tabeli porównawczej lub tez do odpowiedniego wyskalowania skali mierni¬ ka opornosci dla bezposredniego odczytu predkosci mierzonego ciala sztywnego.Do pomiaru predkosci przeplywu plynów o nis¬ kiej przewodnosci stosuje sie odmiane czujnika 10 z elektrodami 7 i 8 bezposrednio umieszczony¬ mi w badanym plynie 9. Nastepnie za pomoca miernika opornosci 12 mierzy sie opornosc prze¬ plywajacego pomiedzy tymi elektrodami plynu 9, przy czym ta opornosc zalezy od predkosci prze¬ plywu cieczy. Otrzymane z pomiarów wielkosci oporu moga byc przeliczone na predkosci prze¬ plywu za pomoca eksperymentalnie ustalonych za¬ leznosci, ulozonych w posilkowa tabele przelicze¬ niowa lub tez predkosc moze byc odczytana bez¬ posrednio na skali miernika opornosci, uprzednio wlasciwie wyskalowanego. Dla pomiaru predkosci tasm, folii i podobnie uksztaltowanych cial sto¬ suje sie równiez odmiane czujnika z elektrodami 5 dla bezposredniego pomiaru opornosci badanych materialów.W wielu przypadkach korzystne jest wlaczenie czujnika tachometrycznego 10 w uklad mostka pomiarowego, w którym jako opornik wzorcowy io jest wykorzystany uklad 14, identyczny % czujni¬ kiem 10 lecz pozostajacy w bezruchu. Prowadze¬ nie pomiarów w takim ukladzie pozwala wyeli¬ minowac lub skompensowac w duzym stopniu bledy, wynikajace ze zmian wilgotnosci otoczenia, 15 lub niewielkich zmian skladu i temperatury ply¬ nu, lub z innych przyczyn. Taki uklad pomiarowy moze byc równiez wykorzystany do pomiaru róz¬ nicy dwóch predkosci, wtedy jedna z nich jest mierzona czujnikiem 10, a druga — czujnikiem 14. 20 Dokladnosc pomiaru urzadzenia wedlug wyna¬ lazku zalezy od klasy zastosowanego miernika opornosci, a w przypadku zastosowania mili- lub mikroamperomierza — od dokladnosci stabilizacji napiecia pradu oraz od dokladnosci wykonania 25 rotora 1 lub formy elektrod.Przyklad I. Celem otrzymania wykresu za¬ leznosci opornosci rotora od predkosci obwodowej tegoz rotora, zastosowano do pomiaru czujnik ta¬ chometryczny wykonany wedlug, fig. 1. z roto¬ rem pokrytym folia tomofanowa i stykiem w pos¬ taci rolki. Czujnik tachometryczny byl w ukla¬ dzie z megomierzem. Wykres przedstawiony na fig. 6 pokazuje otrzymana krzywa zaleznosci, a liczby obok tej krzywej — zakres bledów pomiaru.Pomiar predkosci liniowych lub katowych cial sztywnych, folii i plynów, sposobem i urzadze¬ niem wedlug wynalazku pozwala na wykonanie . tego pomiaru z duza dokladnoscia, szczególnie w zakresie malych predkosci. Pomiary moga byc wykonywane w sposób ciagly, z bezposrednim od- *o czytem szukanej predkosci i mozliwoscia równo¬ czesnej rejestracji otrzymanych wielkosci wraz z innymi mierzonymi parametrami. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 45 1. Sposób pomiaru predkosci liniowych i kato¬ wych cial sztywnych i plynów, mamienny tym, ze mierzy sie opornosc przy przewodzeniu pradu stalego przez material ciala sztywnego lub plynu, znajdujacego sie w ruchu wzgledem nieruchomosci elektrod lub styków, a otrzyma¬ na wielkosc tej opornosci przelicza sie nastep¬ nie na predkosc za pomoca ustalanych dos¬ wiadczalnie tabel lub odczytuje sie bezposred¬ nio predkosc badanego ciala na odpowiednio g5 przygotowanej skali miernika.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy pomiarze predkosci cial sztywnych mierzy sie opornosc rotora wykonanego z odpowied¬ niego materialu oporowego i o odpowiednim ksztalcie, zamiast mierzenia opornosci badane¬ go ciala.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy pomiarze predkosci przeplywu plynów lub przedmiotów i cial sztywnych w srodkach plynnych, jak równiez pomiarze predkosci ru- 35 50 60I 55763 chu tasm, folii lub cial podobnie uksztaltowa¬ nych, gdy wszystkie powyzsze materialy maja mala przewodnosc wlasciwa, mierzy, sie bezpo¬ srednio opornosc materialu tych cial lub ply¬ nów, i 4. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug za¬ strzez. 1, znamienne tym, ze sklada sie z czujnika pomiarowego zawierajacego elektrody lub styki pomiarowe, zródla pradu stalego do zasilania tego czujnika oraz miernika opornos¬ ci, przy czym stosuje sie bezposredni pomiar predkosci lub po wlaczeniu w uklad mostka pomiarowego. 5. Urzadzenie wedlug zastrzez. 4, znamienne tym, ze do pomiaru predkosci cial sztywnych sto¬ suje sie czujnik tachometryczny, który zawiera rotor (1) osadzony sztywno na osi (2) nape¬ dzanej przez sprzeglo lub przekladnie (3) od mierzonego ciala (4), a z powierzchnia rotora (1) stykaja sie jeden lub wiecej styków (5) po¬ laczonych galwanicznie z zaciskami wyjscio- 10 15 20 6 wymi czujnika tachometrycznego, za posred¬ nictwem których czujnik ten jest laczony z miernikiem opornosci. 6. Urzadzenie wedlug zastrzez. 5, znamienne tym, ze rotor (1) jest wykonany calkowicie z ma¬ terialu oporowego, lub tez czesc powierzchni lub cala powierzchnia stykowa rotora (1) jest pokryta materialem oporowym. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze jako material oporowy do rotora (1) stosuje sie estry celulozy, poliamidy lub inne tworzy¬ wa sztuczne. 8. Urzadzenie wedlug zastrzez. 4, znamienne tym, ze do pomiaru predkosci przeplywu plynów, przedmiotów w osrodkach plynnych, tasm, folii lub podobnie uksztaltowanych cial, stosuje sie czujnik pomiarowy zawierajacy zespól odpo¬ wiednio uksztaltowanych, nieruchomych elek¬ trod (7, 8) pomiedzy którymi przeplywa lub przebiega badany material (9). fig. 5KI. 42 o, 13/10 55763 MKP G 01 p RLMGJ 4000 5400 Z0OO fig 6 0,5 vCm/sek] Lut). Zakl. Graf. Za,m. 1MJ. 14.V.M. Jie PL