RU2247394C2 - Rotation speed pickup - Google Patents

Rotation speed pickup Download PDF

Info

Publication number
RU2247394C2
RU2247394C2 RU2003113982/28A RU2003113982A RU2247394C2 RU 2247394 C2 RU2247394 C2 RU 2247394C2 RU 2003113982/28 A RU2003113982/28 A RU 2003113982/28A RU 2003113982 A RU2003113982 A RU 2003113982A RU 2247394 C2 RU2247394 C2 RU 2247394C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axis
optical
plate
rotation
guide
Prior art date
Application number
RU2003113982/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113982A (en
Inventor
С.А. Толстунов (RU)
С.А. Толстунов
С.П. Мозер (RU)
С.П. Мозер
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) filed Critical Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority to RU2003113982/28A priority Critical patent/RU2247394C2/en
Publication of RU2003113982A publication Critical patent/RU2003113982A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247394C2 publication Critical patent/RU2247394C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: automotive industry.
SUBSTANCE: pickup comprises housing, sensitive member which rotates around its axis, driving shaft, counter of the number of revolutions, analyzer, and fixing, directing and receiving lenses which connect the source and receiver of optical radiation through fiber optical cable. The sensitive member is made of optical plate with natural polarization mounted in the tube which rotates in bearings. The tube is connected with the driving shaft through a transmitting mechanism whose axis of rotation passes through the intersection of optical axes of the plate. The directing and receiving lenses are set in the guiding pipes.
EFFECT: enhanced accuracy of measurements.
3 dwg

Description

Датчик скорости вращения предназначен для использования в различных областях промышленности, в частности в автомобилестроении.The speed sensor is designed for use in various industries, in particular in the automotive industry.

Известно устройство для измерения скорости вращения. Устройство содержит частотный датчик, формирователь выходного постоянного напряжения и опорный элемент, причем согласно изобретению, в него дополнительно введены формирователь двуполярных импульсов, связанный входом с первым выходом частотного датчика и синхронный аналоговый переключатель, первый вход которого подключен к выходу формирователя двуполярных импульсов через первый вход и выход сумматора, а второй вход - к опорному элементу, третий вход - управляющий - ко второму выходу частотного датчика, а выход - к первому входу формирователя выходного постоянного напряжения, второй вход которого соединен со вторым входом сумматора и с выходом опорного элемента, выход которого является выходом устройства. Недостаток данного устройства низкая точность измерений и узкая область применения. (Патент РФ №2199752 (№2001100778), G 01 Р 3/44, 2003.02.27).A device for measuring rotation speed is known. The device comprises a frequency sensor, an output DC voltage driver and a support element, moreover, according to the invention, a bipolar pulse former is connected to the input with the first output of the frequency sensor and a synchronous analog switch is connected to the output of the bipolar pulse former through the first input and the output of the adder, and the second input to the reference element, the third input to the control to the second output of the frequency sensor, and the output to the first input of the a generator of output DC voltage, the second input of which is connected to the second input of the adder and to the output of the support element, the output of which is the output of the device. The disadvantage of this device is low measurement accuracy and a narrow scope. (RF patent No. 2199752 (No. 2001100778), G 01 P 3/44, 2003.02.27).

Известен датчик скорости вращения, принятый за прототип. Датчик содержит кольцевой многополюсный магнит, расположенный на приводном валу, компаратор магнитной индукции с чувствительным к изменениям магнитного поля элементом, расположенным у внешней цилиндрической поверхности многополюсного магнита, и постоянный магнит, расположенный в области чувствительного элемента, который позволяет производить регулировку параметров выходного сигнала датчика изменением величины индукции постоянного магнитного поля смещения в области чувствительного элемента перемещением постоянного магнита и/или его вращение вокруг своей оси. Недостаток данного устройства низкая точность измерений и узкая область применения. (Патент РФ №2190856, G 01 Р 3/487, 2002.10.10).A known speed sensor adopted for the prototype. The sensor contains an annular multipolar magnet located on the drive shaft, a magnetic induction comparator with an element sensitive to changes in the magnetic field located at the outer cylindrical surface of the multipolar magnet, and a permanent magnet located in the region of the sensitive element, which allows you to adjust the parameters of the sensor output signal by changing the magnitude induction of a constant bias magnetic field in the region of a sensitive element by moving a permanent magnet and / or its rotation around its axis. The disadvantage of this device is low measurement accuracy and a narrow scope. (RF patent No. 2190856, G 01 P 3/487, 2002.10.10).

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений, а также расширение области применения устройств данного типа.The technical result of the invention is to increase the accuracy of measurements, as well as expanding the scope of applications of devices of this type.

Технический результат достигается тем, что датчик скорости вращения, содержащий корпус, чувствительный элемент, вращающийся вокруг своей оси, приводной вал, счетчик числа оборотов, согласно изобретению, снабжен анализатором, фокусирующей, направляющей и приемной линзами, связывающим источник и приемник оптического излучения оптоволоконным кабелем, причем чувствительный элемент выполнен в виде оптической пластины с природной поляризацией, установленной во вращающейся в подшипниках трубе, связанной с приводным валом передаточным механизмом, ось вращения которой проходит через пересечение оптических осей пластины, а направляющая и приемная линзы установлены в направляющих трубках и расположены на оси вращения в фокусах друг друга.The technical result is achieved in that the rotation speed sensor, comprising a housing, a sensing element rotating around its axis, a drive shaft, and a speed counter, according to the invention, is equipped with an analyzer, a focusing, a guide and a receiving lens, connecting the source and receiver of optical radiation with an optical fiber cable, moreover, the sensitive element is made in the form of an optical plate with a natural polarization mounted in a pipe rotating in bearings, connected to the transmission shaft of the transmission gear nism, the axis of rotation of which passes through the intersection of the optical axes of the plate, and the guide and receiving lenses are installed in the guide tubes and are located on the axis of rotation in the foci of each other.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет повысить точность измерений, а также расширить область применения устройств данного типа.The use of the proposed device in comparison with the prototype can improve the accuracy of measurements, as well as expand the scope of applications of devices of this type.

Датчик скорости вращения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства, разрез А-А, на фиг.2 изображен разрез Б-Б, на фиг.3 изображен разрез В-В.The rotation speed sensor is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the device, section A-A, figure 2 shows section B-B, figure 3 shows section B-B.

На чертежах представлены:The drawings show:

1 - корпус;1 - housing;

2 - оптическая пластина с природной поляризацией;2 - optical plate with natural polarization;

3 - труба, ось вращения которой проходит через пересечение оптических осей пластины с природной поляризацией;3 - pipe, the axis of rotation of which passes through the intersection of the optical axes of the plate with natural polarization;

4 - приемная линза;4 - receiving lens;

5 - направляющая трубка приемной линзы;5 - a directing tube of a receiving lens;

6 - направляющая линза;6 - a directing lens;

7 - направляющая трубка направляющей линзы;7 - a guide tube of a guide lens;

8 - подшипник 1;8 - bearing 1;

9 - подшипник 2;9 - bearing 2;

10 - передаточный механизм;10 - gear;

11 - приводной вал;11 - a drive shaft;

12 - подающий оптоволоконный кабель;12 - feed fiber optic cable;

13 - приемный оптоволоконный кабель;13 - receiving fiber optic cable;

14 - фокусирующая линза;14 - focusing lens;

15 - источник поляризованного светового излучения (например лазер);15 - a source of polarized light radiation (for example a laser);

16 - фотоприемник;16 - photodetector;

17 - анализатор;17 - analyzer;

18 - счетчик числа оборотов;18 - counter speed;

19 - оптические оси пластины с природной поляризацией.19 - optical axis of the plate with natural polarization.

Датчик скорости вращения содержит корпус 1, в который вставляют трубу 3 с возможностью вращения в подшипниках 8 и 9. В трубе 3 закрепляют оптическую пластину 2 с природной поляризацией, причем ось вращения трубы 3 проходит через пересечение взаимно перпендикулярных оптических осей 19 пластины 2 с природной поляризацией. Вращение на трубу 3 передают от приводного вала 11 передаточным механизмом 10. В корпусе 1 закреплены подающий 12 и приемный 13 оптоволоконные кабели, направляющая трубка 5 приемной линзы 4 и направляющая трубка 7 направляющей линзы 6, причем оси трубок 5 и 7 совпадают с осью вращения трубы 3. Направляющую линзу 6 источника оптического излучения и приемную линзу 4 оптического излучения располагают по обе стороны от пластины 2 с природной поляризацией на оси, проходящей через центр пересечения оптических осей 19 пластины 2 с природной поляризацией. Направляющую линзу 6 источника оптического излучения и приемную линзу 4 оптического излучения располагают в фокусах друг друга для обеспечения достаточного размера поляризационного поля.The rotation speed sensor comprises a housing 1 into which the tube 3 is rotatably inserted in bearings 8 and 9. An optical plate 2 with natural polarization is fixed in the pipe 3, the axis of rotation of the pipe 3 passing through the intersection of the mutually perpendicular optical axes 19 of the natural polarized plate 2 . The rotation to the pipe 3 is transmitted from the drive shaft 11 by a transmission mechanism 10. In the housing 1, a fiber optic cable 12 and a receiver 13 are fixed, a guide tube 5 of the receiving lens 4 and a guide tube 7 of the guide lens 6, and the axis of the tubes 5 and 7 coincide with the axis of rotation of the pipe 3. The guide lens 6 of the optical radiation source and the receiving lens 4 of the optical radiation are located on both sides of the plate 2 with natural polarization on an axis passing through the center of intersection of the optical axes 19 of the plate 2 with natural polarization. The guide lens 6 of the optical radiation source and the receiving lens 4 of the optical radiation are arranged in the foci of each other to ensure a sufficient size of the polarization field.

Датчик скорости вращения работает следующим образом.The speed sensor works as follows.

Работа датчика вращения основана на принципе постоянства оптической поляризации в материале с природной поляризацией. При вращении пластины 2 будет одновременно вращаться поляризационное поле, создаваемое лучом лазера. В предлагаемой конструкции прибора пластина 2 помещена в трубу 3, которая вращается вокруг своей оси в подшипниках 8 и 9. На трубе 3 размещен передаточный механизм 10, соединенный с приводным валом 11. Создание поляризационного светового поля производится источником поляризованного светового излучения (например, лазером) 15 с помощью фокусирующей линзы 14 по подающему оптоволоконному кабелю 12 к направляющей линзе 6, Считывание вращающегося поляризационного поля производится счетчиком числа оборотов 18 через анализатор 17, фотоприемник 16, приемный оптоволоконный кабель 13 и приемную линзу 4. По скорости вращения оптических осей 19 оптической пластины 2 с природной поляризацией, являющейся чувствительным элементом, фиксируемой фотоприемником 16, анализатором 17 с помощью счетчика числа оборотов 18 определяют скорость вращения.The operation of the rotation sensor is based on the principle of constant optical polarization in a material with natural polarization. When the plate 2 rotates, the polarization field created by the laser beam will simultaneously rotate. In the proposed design of the device, the plate 2 is placed in a tube 3, which rotates around its axis in bearings 8 and 9. On the tube 3 there is a transmission mechanism 10 connected to the drive shaft 11. A polarized light field is created by a source of polarized light radiation (for example, a laser) 15 using a focusing lens 14 through a feed fiber optic cable 12 to a guide lens 6, the reading of the rotating polarizing field is carried out by the speed counter 18 through the analyzer 17, the photodetector 16, the receiver the first fiber-optic cable 13 and the receiving lens 4. The speed of rotation is determined by the analyzer 17 using the speed counter 18 using the speed of rotation of the optical axes 19 of the optical plate 2 with natural polarization, which is a sensitive element fixed by the photodetector 16, by the analyzer 17.

Применение датчика скорости вращения обеспечивает следующие преимущества:The use of a speed sensor provides the following advantages:

- повышение точности, оперативности и достоверности измерений;- improving the accuracy, efficiency and reliability of measurements;

- расширение области применения данного вида устройств;- expanding the scope of this type of device;

- возможность применения заявляемого устройства при эксплуатации приводов различного назначения;- the possibility of using the inventive device when operating drives for various purposes;

- дистанционное снятие сигнала с устройства;- remote signal removal from the device;

- возможность осуществления автоматизированного непрерывного контроля;- the ability to implement automated continuous monitoring;

- возможность работы во взрывоопасной среде.- the ability to work in explosive atmospheres.

Claims (1)

Датчик скорости вращения, содержащий корпус, чувствительный элемент, вращающийся вокруг своей оси, приводной вал, счетчик числа оборотов, отличающийся тем, что он снабжен анализатором, фокусирующей, направляющей и приемной линзами, связывающим источник и приемник оптического излучения оптоволоконным кабелем, причем чувствительный элемент выполнен в виде оптической пластины с природной поляризацией, установленной во вращающейся в подшипниках трубе, связанной с приводным валом передаточным механизмом, ось вращения которой проходит через пересечение оптических осей пластины, а направляющая и приемная линзы установлены в направляющих трубках и расположены на оси вращения в фокусах друг друга.A rotation speed sensor comprising a housing, a sensing element rotating around its axis, a drive shaft, a revolutions counter, characterized in that it is equipped with an analyzer, a focusing, a guide and a receiving lens connecting the optical radiation source and receiver with a fiber optic cable, the sensitive element being made in the form of an optical plate with natural polarization mounted in a pipe rotating in bearings, connected to a transmission mechanism with a drive shaft, the axis of rotation of which passes through Without the intersection of the optical axes of the plate, the guide and receiving lenses are installed in the guide tubes and are located on the axis of rotation in the foci of each other.
RU2003113982/28A 2003-05-12 2003-05-12 Rotation speed pickup RU2247394C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113982/28A RU2247394C2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Rotation speed pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113982/28A RU2247394C2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Rotation speed pickup

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003113982A RU2003113982A (en) 2004-12-10
RU2247394C2 true RU2247394C2 (en) 2005-02-27

Family

ID=35286616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113982/28A RU2247394C2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Rotation speed pickup

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247394C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4947035A (en) Fiber optic transducer using faraday effect
JPH07318576A (en) Fluid sensing device
US3483389A (en) Electro-optical encoder having fiber optic coupling
KR100421427B1 (en) High precision displacement gauge and variable displacement measuring method used a unit displacement using conforcal theory
RU2247394C2 (en) Rotation speed pickup
EP1131639A2 (en) Miniature optical sensor
JP2017104936A (en) Vibration Spindle
KR100442668B1 (en) Apparatus for residual stress measuring of optical fiber
JP2005147812A (en) Torque measuring instrument
RU2236587C1 (en) Device for measuring deformations of rock solids
KR101661470B1 (en) Polarizing mutation detecting apparatus using optical waveguide
SU1721446A1 (en) Device for measurement of vibration parameters
SU962768A1 (en) Apparatus for monitoring vibration parameters
JP2003097911A (en) Displacement measuring device and displacement measuring method using the same
RU2003113982A (en) ROTATION SPEED SENSOR
RU2679925C1 (en) Torsiometer
SU1493865A1 (en) Device for measuring linear dimensions of objects
Frank et al. General purpose position sensor
JPH11281583A (en) Surface inspection apparatus
RU1810748C (en) Device for measuring linear longitudinal movements of the surface
SU1700356A1 (en) Lens control and adjustment device
SU1564505A1 (en) Arrangement for simultaneous measurement of longitudinal, flexural and torsional vibrations
SU1719631A1 (en) Device for control of horizontal hole curving
JP2003279307A (en) Surface displacement measuring apparatus and measuring method using the same
RU1803728C (en) Device for measuring angular and linear travels of rotating object

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050513