Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.XII.1969 58779 KI. 74 b, 6 MKP vm G 08 c 13J00 j Urzedu kjfcrritowego Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Adam Komarzewski, mgr inz. uSHgtaF^iej t o^j Sidor —_ Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Maszyn i Po¬ miarów Elektrycznych), Kraków (Polska) Urzadzenie do bezstykowego odbiora sygnalów pomiarowych z obiektów wirujacych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do bezstykowego odbioru sygnalów pomiarowych z obiektów wirujacych, majace zastosowanie przy pomiarach wielkosci nieelektrycznych na przyklad temperatury.Znane dotychczas urzadzenia do odbioru sy¬ gnalów z obiektów wirujacych, to urzadzenia typu mechanicznego o konstrukcji, skladajacej sie z pierscieni, mocowanych na wale maszyny i po¬ laczonych z czujnikiem, oraz ze szczotek, pola¬ czonych przewodami z aparatura pomiarowa.Szczotki i wirujace pierscienie powoduja zakló¬ cenia podczas dlugotrwalych pomiarów, szczegól¬ nie zas przy duzych predkosciach obrotowych i duzych srednicach walu badanego silnika. Urza¬ dzenia typu mechanicznego nie maja mozliwosci ¦zdalnego przelaczania czujników pomiarowych.Niedogodnosci dotychczasowych rozwiazan usuwa urzadzenie do bezstykowego odbioru sygnalów pomiarowych z obiektów wirujacych wedlug wy¬ nalazku, zawierajace czujnik pomiarowy, prze¬ kazujacy sygnaly do pomiarowego przetwornika, Mory sklada sie z generatora R-C, zawierajacego czwórnik, a ponadto z ukladu rezonansowego i po¬ laczonego z nim ukladu prostowniczego, dostarcza¬ jacego stalego napiecia do zasilania generatora H-C, oraz z ukladu modulujacego, który zmienia dobroc lub czestotliwosc wlasna ukladu rezonan¬ sowego z czestotliwoscia generatora R-C.Pomiarowy przetwornik jest przytwierdzony do 10 19 20 25 30 2 czesci wirujacej badanego obiektu, a jego uklad rezonansowy jest polaczony bezstykowo z gene¬ ratorem wysokiej czestotliwosci poprzez pojem¬ nosc kondensatora, zlozonego z elektrody majacej ksztalt pierscienia i wirujacej razem z walem badanego obiektu, oraz elektrody przytwierdzo¬ nej do nieruchomej czesci badanego obiektu i po¬ laczonej z generatorem wysokiej czestotliwosci.Ponadto wirujaca elektroda, razem z nierucho¬ ma elektroda, przesunieta katowo wzgledem elektrody, polaczonej z generatorem wysokiej czestotliwosci, tworza drugi kondensator, którego nieruchoma elektroda jest równoczesnie antena odbiornika, ustawionego poza obiektem badanym.Odbiornik jest wykonany jako selektywny wzmacniacz wysokiej czestotliwosci z detektorem AM i wzmacniaczem niskiej czestotliwosci na wyjsciu i jest polaczony kablem z przeksztalt¬ nikiem, sprzezonym z elektrycznym przyrzadem pomiarowym.Urzadzenie do bezstykowego odbioru sygnalów pomiarowych z obiektów wirujacych wedlug wy¬ nalazku jest uwidocznione w przykladowym roz¬ wiazaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia pogladowo rozmieszczenie elektrod i usytuo¬ wanie przetwornika na obiekcie badanym, fig. 2 — schemat blokowy urzadzenia i badanego obiektu, a fig. 3 — czwórnik generatora R—C.Urzadzenie do bezstykowego odbioru sygnalów z obiektów wirujacych zawiera pomiarowy czuj- 5877958779 3 nik 1, przytwierdzony do badanego obiektu 2 w miejscu pomiaru i polaczony kablem 3 z czwór- nikiem generatora R—C, wchodzacego w sklad przetwornika 4 (fig. 1, 2 i 3). Przetwornik 4 za¬ wiera ponadto rezonansowy uklad i polaczony z nim uklad prostowniczy, który dostarcza stale¬ go napiecia do zasilania generatora R—C pomia¬ rowego przetwornika 4, oraz uklad modulujacy, który zmienia dobroc lub czestotliwosc wlasna ukladu rezonansowego z czestotliwoscia generato¬ ra R—C.Rezonansowy uklad przetwornika 4 jest pola¬ czony kablem 5 z osadzona poprzez izolatory 7. na wale badanego obiektu 2, pierscieniowa elektroda 6; wspólna dla ukladu dwóch kondensatorów 8 i 9, z których elektroda 10 zasilajacego kondensatora 8, jest przytwierdzona poprzez izolacyjna plytke do nieruchomej obudowy badanego obiektu 2 i jest polaczona za pomoca kabla 11 z wysokiej czesto¬ tliwosci generatora 12. Elektroda 13 odbiorczego kondensatora 9, przytwierdzona poprzez izolacyj¬ na plytke do nieruchomej obudowy badanego obiektu 2, stanowi antene odbiornika 14, który jest selektywnym wzmacniaczem wysokiej czestotli¬ wosci z detektorem AM i wzmacniaczem niskiej czestotliwosci na wyjsciu.Odbiornik 14 jest polaczony kablem 15 z prze¬ ksztaltnikiem 16, sprzezonym z elektrycznym pomiarowym przyrzadem 17 na przyklad z reje¬ stratorem. Urzadzenie do bezstykowego odbioru sygnalów pomiarowych moze byc wyposazone w kilka zestawów, z których kazdy zawiera czuj¬ nik 1 i przetwornik 4, przy czym obwody rezonan¬ sowe poszczególnych przetworników 4, sa nastro¬ jone na rózne czestotliwosci.Odbiór sygnalów pomiarowych z obiektów wi¬ rujacych za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku odbywa sie w ten sposób, ze zmiana wartosci opo¬ ru czujnika 1, zalezna od temperatury miejsca po¬ miaru, powoduje zmiane czestotliwosci napiecia, wytwarzanego przez niskiej czestotliwosci genera¬ tor R—C, pomiarowego przetwornika 4. Wartosci oporów Rlf R2, R3, i R4 oraz wartosci pojemnosci Ci i C2 czwórnika generatora R—C, dobrano w ten sposób, aby liczby Rj, R2f R3 i R4 okreslajace war¬ tosci odpowiednich oporów w omach i liczby Cx i C2, okreslajace wartosci odpowiednich pojemno¬ sci w faradach spelnialy zaleznosc Rx • R4 -C2 = = R2 * R3 * Ri» Generator R—C jest zasilany bezstykowo przez wysokiej czestotliwosci generator 12, poprzez po¬ jemnosc kondensatora 8 i polaczony z nim uklad rezonansowy; oraz uklad prostowniczy pomiaro¬ wego przetwornika 4, przy czym generator 12 jest ustawiony na czestotliwosc ukladu rezonansowego przetwornika 4. Równoczesnie wystepujace na wi¬ rujacej elektrodzie 6 napiecie, o czestotliwosci ge¬ neratora 12, jest "modulowane w amplitudzie na¬ pieciem generatora R—C przez modulator, który zmienia dobroc lub czestotliwosc wlasna ukladu rezonansowego z czestotliwoscia generatora R—C.Zmodulowany sygnal jest odbierany bezstykowo przez elektrode 13 kondensatora 9, spelniajaca role anteny odbiornika 14. Odebrane sygnaly przez od¬ biornik 14 sa demodulowane na napiecie, odpowia- 4 dajace czestotliwosci generatora R—C i przesylane kablem 15 do przeksztaltnika 16, w którym zo¬ staja zamienione na napiecie stale, o wartosci za¬ leznej od wartosci wielkosci mierzonej, urucha- 5 miajace rejestrator 17.W przypadku pomiarów wielopunktowych, ge¬ nerator 12 zawiera urzadzenie przelaczajace, do- zmiany parametrów napiecia wysokiej czestotli¬ wosci, w celu pobudzenia do pracy, na sygnal 10 z zewnatrz, jednego z kilku zainstalowanych ze¬ stawów, z których kazdy zawiera czujnik 1 i prze¬ twornik 4.Urzadzenie do bezstykowego odbioru sygnalów pomiarowych z obiektów wirujacych wedlug wy- 15 nalazku, charakteryzuje sie wieksza staloscia wlasnosci metrologicznych, wynikajaca z braku zuzywajacych sie czesci mechanicznych, a ponad¬ to jest przystosowane do zdalnego przelaczania czujników pomiarowych. 20 PL