RU2533748C1 - Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object - Google Patents

Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object Download PDF

Info

Publication number
RU2533748C1
RU2533748C1 RU2013112089/28A RU2013112089A RU2533748C1 RU 2533748 C1 RU2533748 C1 RU 2533748C1 RU 2013112089/28 A RU2013112089/28 A RU 2013112089/28A RU 2013112089 A RU2013112089 A RU 2013112089A RU 2533748 C1 RU2533748 C1 RU 2533748C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controlled object
angular
angular acceleration
angular position
sensor
Prior art date
Application number
RU2013112089/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013112089A (en
Inventor
Виталий Анатольевич Силаев
Сергей Константинович Горбатов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2013112089/28A priority Critical patent/RU2533748C1/en
Publication of RU2013112089A publication Critical patent/RU2013112089A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533748C1 publication Critical patent/RU2533748C1/en

Links

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: measurement of duration of time intervals is performed between fronts of all pulses by means of a pulse sensor of angular position; average velocity is determined at each time interval, thus creating reversed relative movement of the parts of the pulse sensor of angular position, which are differently connected to a controlled object, thus providing generation by means of the pulse sensor of maximum number of pulses in an end braking section of the controlled object, and measurement of angular acceleration values is performed at braking. The device includes inertia mass 5, pulse sensor of angular position 2, which is rigidly installed on controlled object 1, recording device 7 and calculator 8, as well as freewheel clutch 6 installed between controlled object 1 and inertia mass 5, which is rigidly fixed on a shaft of optic disc 3 of the pulse sensor of angular position 2, which is represented with a sensor-encoder.
EFFECT: improving accuracy of determination of angular acceleration in an end braking section of the controlled object.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения углового ускорения.The invention relates to the field of instrumentation and can be used to measure angular acceleration.

Известны способ измерения ускорения и устройство для измерения ускорений, описанные в а.с.№767658, 1978 г., МПК G01P 15/08. Способ заключается в том, что определяется положение объекта через известные промежутки времени и по ним вычисляются скорость и ускорение.A known method of measuring acceleration and a device for measuring acceleration described in AS No. 767658, 1978, IPC G01P 15/08. The method consists in the fact that the position of the object is determined at known time intervals and the speed and acceleration are calculated from them.

Устройство, реализующее данный способ, содержит светодиоды, импульсный генератор и регистратор (фотопленку).A device that implements this method contains LEDs, a pulse generator, and a recorder (film).

К недостаткам данного способа и устройства можно отнести относительно низкую точность измерений при малых скоростях движения и сложность обработки результатов.The disadvantages of this method and device include the relatively low accuracy of measurements at low speeds and the complexity of processing the results.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является способ измерения угловых ускорений, описанный в а.с.№824061, опубл. 23.04.1981 г., МПК G01P 15/08 под названием «Цифровой измеритель ускорения вала», включающий измерение длительности интервалов времени между фронтами всех импульсов импульсного датчика углового положения, определение средней скорости на каждом интервале времени и значений углового ускорения. Устройство, реализующее данный способ, содержит импульсный датчик углового положения (квантователь), регистрирующее устройство и вычислитель (реализованный на триггерах и элементах цифровой логики).The closest and selected as a prototype is the method of measuring angular accelerations described in AS No. 824061, publ. 04/23/1981, IPC G01P 15/08 under the name "Digital shaft acceleration meter", which includes measuring the duration of time intervals between the edges of all pulses of a pulse encoder, determining the average speed at each time interval and the values of angular acceleration. A device that implements this method contains a pulsed angular position sensor (quantizer), a recording device and a computer (implemented on triggers and digital logic elements).

К недостаткам данных технических решений относится недостаточная точность вычисления углового ускорения на конечном участке торможения контролируемого объекта (при малых скорости и угловом перемещении).The disadvantages of these technical solutions include the lack of accuracy in calculating the angular acceleration at the final stage of braking of the controlled object (at low speeds and angular displacement).

Целью данного изобретения является повышение точности определения углового ускорения на конечном участке торможения контролируемого объекта.The aim of this invention is to increase the accuracy of determining angular acceleration in the final section of braking of the controlled object.

Это достигается тем, что в способе измерения углового ускорения контролируемого объекта, включающем измерение длительности интервалов времени между фронтами всех импульсов импульсного датчика углового положения, определение средней скорости на каждом интервале времени и значений углового ускорения, согласно изобретению создают относительное движение частей импульсного датчика углового положения, различно связанных с контролируемым объектом, обеспечивая генерирование датчиком максимального количества импульсов, и проводят измерение углового ускорения на конечном участке торможения контролируемого объекта.This is achieved by the fact that in the method of measuring the angular acceleration of a controlled object, including measuring the duration of time intervals between the edges of all pulses of a pulse encoder, determining the average speed at each time interval and the values of angular acceleration, according to the invention, the relative movement of the parts of the pulse encoder is created, differently associated with the controlled object, ensuring that the sensor generates the maximum number of pulses, and measure of angular acceleration at the end portion of braking controlled object.

А также это достигается тем, что устройство для измерения углового ускорения контролируемого объекта, содержащее импульсный датчик углового положения, регистрирующее устройство и вычислитель, снабжено инерционной массой и обгонной муфтой, установленной между контролируемым объектом и инерционной массой, при этом инерционная масса жестко закреплена на валу импульсного датчика углового положения.And this is also achieved by the fact that the device for measuring the angular acceleration of the controlled object, containing a pulse sensor of angular position, a recording device and a calculator, is equipped with an inertial mass and an overrunning clutch installed between the controlled object and the inertial mass, while the inertial mass is rigidly fixed to the pulse shaft angle sensor.

Кроме того, в устройстве для измерения углового ускорения контролируемого объекта в качестве импульсного датчика угловых положений выбран датчик-энкодер.In addition, in the device for measuring the angular acceleration of a controlled object, a encoder encoder is selected as a pulse angular position sensor.

Технический результат заключается в том, что удалось уменьшить неопределенность последовательности угловых положений контролируемого объекта и количество получаемых значений углового ускорения в важном интервале времени - непосредственно перед его остановкой и в момент остановки, уменьшив период импульсов датчика угловых положений и увеличив количество этих импульсов.The technical result consists in the fact that it was possible to reduce the uncertainty of the sequence of angular positions of the controlled object and the number of obtained values of angular acceleration in an important time interval - immediately before it stops and at the time of stopping, reducing the pulse period of the angular position sensor and increasing the number of these pulses.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки способа (создание относительного движения частей импульсного датчика углового положения, различно связанных с контролируемым объектом, с обеспечением генерирования импульсным датчиком максимального количества импульсов на конечном участке торможения контролируемого объекта и произведение измерения значений угловой скорости при торможении) и устройства для измерения углового ускорения контролируемого объекта (снабжение его инерционной массой и обгонной муфтой, установленной между контролируемым объектом и инерционной массой, при этом инерционная масса жестко закреплена на валу импульсного датчика углового положения) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features of the method (creation of relative motion of parts of a pulsed angular position sensor differently associated with a controlled object, ensuring the generation of a maximum number of pulses by a pulsed sensor at the final section of braking of a controlled object and measurement of angular velocity during braking) and a device for measuring the angular acceleration of a controlled object (supplying it with an inertial mass and an overrunning clutch installed between the controlled object and inertia mass, while the inertial mass is rigidly fixed to the shaft of the pulse sensor of the angular position) are not identified in technical solutions of a similar purpose. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертеже представлен общий вид предлагаемого устройства.The drawing shows a General view of the proposed device.

Устройство для измерения углового ускорения контролируемого объекта 1, в качестве которого выбрана планшайба, содержит импульсный датчик углового положения 2, корпус которого жестко установлен на контролируемом объекте 1, регистрирующее устройство 7, записывающее в привязке ко времени сигналы с оптопар 4, входящих в состав датчика углового положения 2, вычислитель 8, обгонную муфту 6, установленную между контролируемым объектом 1 и инерционной массой 5, жестко закрепленной на валу оптического диска 3 датчика углового положения 2, в качестве которого выбран датчик-энкодер, выдающий 3600 импульсов за один оборот оптического вала.The device for measuring the angular acceleration of the controlled object 1, for which the faceplate is selected, contains a pulsed angular position sensor 2, the housing of which is rigidly mounted on the controlled object 1, a recording device 7, which records in relation to time the signals from the optocouplers 4 included in the angular sensor position 2, calculator 8, overrunning clutch 6, installed between the controlled object 1 and the inertial mass 5, rigidly mounted on the shaft of the optical disk 3 of the angle sensor 2, as The encoder encoder, which gives out 3600 pulses per one revolution of the optical shaft, was selected.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Контролируемый объект 1 приводится во вращение, при этом датчик углового положения 2 и инерционная масса 5 на этапе подготовки торможения вращаются вместе с контролируемым объектом 1 и имеют равную с ним угловую скорость. Импульсы на регистрирующее устройство 7 не поступают, так как оптический диск 3 не вращается относительно корпуса импульсного датчика углового положения 2 и установленных в нем оптопар 4.The controlled object 1 is driven into rotation, while the angular position sensor 2 and the inertial mass 5 at the stage of braking preparation rotate together with the controlled object 1 and have the same angular velocity. Pulses are not received to the recording device 7, since the optical disk 3 does not rotate relative to the housing of the pulse sensor of the angular position 2 and the optocouple 4 installed in it.

При торможении контролируемого объекта 1 вместе с ним тормозится корпус датчика углового положения 2, а инерционная масса 5 продолжает вращение с достигнутой при разгоне скоростью, поскольку обгонная муфта 6 не препятствует этому. По мере торможения контролируемого объекта 1 частота следования импульсов с оптопар 4 растет и достигает максимума в момент остановки контролируемого объекта 1. Все импульсы фиксируются с привязкой по времени регистрирующим устройством 7. В вычислителе 8 на каждом угловом интервале определяется средняя скорость оптического диска 3, продолжающего вращение, относительно корпуса, тормозящегося вместе с объектом, а по разности значений скорости на соседних интервалах определяется угловое ускорение. При этом, благодаря тому, что скорость вращения оптического диска 3 относительно корпуса датчика углового положения 2 максимальна в момент остановки контролируемого объекта 1, количество получаемых значений скорости на важном участке также максимально. Максимальное ускорение достигается в момент остановки датчика углового положения 2 (план-шайбы), за последние 5-10 угловых минут достигается около (20-30)% углового ускорения. При отсутствии описанного соединения частей энкодера 2 на важном участке будет зарегистрировано 1-2 импульса, а при его наличии 100-200 импульсов.When braking the controlled object 1, the housing of the sensor of the angular position 2 is braked with it, and the inertial mass 5 continues to rotate at the speed achieved during acceleration, since the overrunning clutch 6 does not prevent this. As the controlled object 1 decelerates, the pulse repetition rate from the optocouplers 4 increases and reaches a maximum at the moment the controlled object 1 stops. All pulses are recorded with a time reference by recording device 7. In calculator 8, the average speed of the optical disk 3, continuing rotation, is determined at each angular interval , relative to the body, braking along with the object, and the angular acceleration is determined by the difference in speed values at adjacent intervals. Moreover, due to the fact that the speed of rotation of the optical disk 3 relative to the housing of the sensor of the angular position 2 is maximum at the moment the controlled object 1 stops, the number of obtained speed values at the important section is also maximum. The maximum acceleration is achieved at the moment of stopping the angular position sensor 2 (plan washers), in the last 5-10 angular minutes about (20-30)% of angular acceleration is achieved. In the absence of the described connection of the parts of the encoder 2 in an important area, 1-2 pulses will be registered, and in the presence of 100-200 pulses.

Заявляемые способ и устройство позволили добиться повышения точности определения углового ускорения на конечном участке торможения контролируемого объекта.The inventive method and device made it possible to increase the accuracy of determining angular acceleration in the final section of braking of the controlled object.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность осуществления способа и устройства для измерения углового ускорения контролируемого объекта и способность обеспечения достижения усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».For the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of implementing a method and device for measuring the angular acceleration of a controlled object and the ability to achieve the technical result perceived by the applicant is confirmed. Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Способ измерения углового ускорения контролируемого объекта, включающий измерение длительности интервалов времени между фронтами всех импульсов импульсного датчика углового положения, определение средней скорости на каждом интервале времени и определение значений углового ускорения, отличающийся тем, что создают относительное движение частей импульсного датчика углового положения, различно связанных с контролируемым объектом, обеспечивая генерирование импульсным датчиком максимального количества импульсов на конечном участке торможения контролируемого объекта, и производят измерение значений углового ускорения при торможении.1. The method of measuring the angular acceleration of a controlled object, including measuring the duration of time intervals between the edges of all pulses of a pulse encoder, determining the average speed at each time interval and determining the values of angular acceleration, characterized in that the relative motion of the parts of the pulse encoder is different associated with the controlled object, ensuring the generation of a maximum number of pulses by the pulse sensor in the final section deceleration of the controlled object, and produce a measurement of the angular acceleration values during braking. 2. Устройство для измерения углового ускорения контролируемого объекта, содержащее импульсный датчик углового положения, жестко установленный на контролируемом объекте, регистрирующее устройство и вычислитель, отличающееся тем, что оно снабжено инерционной массой и обгонной муфтой, установленной между контролируемым объектом и инерционной массой, при этом инерционная масса жестко закреплена на валу импульсного датчика углового положения.2. A device for measuring the angular acceleration of a controlled object, containing a pulsed sensor of angular position, rigidly mounted on the controlled object, a recording device and a computer, characterized in that it is equipped with an inertial mass and an overrunning clutch installed between the controlled object and the inertial mass, while inertial the mass is rigidly fixed to the shaft of the pulse encoder angular position. 3. Устройство для измерения углового ускорения контролируемого объекта по п.2, отличающееся тем, что в качестве импульсного датчика угловых положений выбран датчик-энкодер. 3. A device for measuring the angular acceleration of a controlled object according to claim 2, characterized in that the encoder encoder is selected as a pulse sensor of angular positions.
RU2013112089/28A 2013-03-18 2013-03-18 Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object RU2533748C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112089/28A RU2533748C1 (en) 2013-03-18 2013-03-18 Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112089/28A RU2533748C1 (en) 2013-03-18 2013-03-18 Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013112089A RU2013112089A (en) 2014-09-27
RU2533748C1 true RU2533748C1 (en) 2014-11-20

Family

ID=51656225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112089/28A RU2533748C1 (en) 2013-03-18 2013-03-18 Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533748C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3522973A (en) * 1967-09-26 1970-08-04 Teves Gmbh Alfred Method of and apparatus for metering angular acceleration
SU690341A1 (en) * 1977-03-09 1979-10-05 Предприятие П/Я А-1877 Device for measuring shaft power and acceleration
SU767658A1 (en) * 1978-08-21 1980-09-30 Предприятие П/Я В-2827 Device for measuring acceleration
SU824061A1 (en) * 1979-03-26 1981-04-23 Харьковский Ордена Ленина Политехни-Ческий Институт Им.B.И.Ленина Digital meter of shaft acceleration
SU1493955A1 (en) * 1986-01-17 1989-07-15 Усть-Каменогорский Строительно-Дорожный Институт Digital meter of accelerations of a shaft
JP2002071704A (en) * 2000-09-04 2002-03-12 Meidensha Corp Angular acceleration measuring apparatus
US7347096B2 (en) * 2005-07-25 2008-03-25 Nebojsa Vrcelj Digital accelerometer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3522973A (en) * 1967-09-26 1970-08-04 Teves Gmbh Alfred Method of and apparatus for metering angular acceleration
SU690341A1 (en) * 1977-03-09 1979-10-05 Предприятие П/Я А-1877 Device for measuring shaft power and acceleration
SU767658A1 (en) * 1978-08-21 1980-09-30 Предприятие П/Я В-2827 Device for measuring acceleration
SU824061A1 (en) * 1979-03-26 1981-04-23 Харьковский Ордена Ленина Политехни-Ческий Институт Им.B.И.Ленина Digital meter of shaft acceleration
SU1493955A1 (en) * 1986-01-17 1989-07-15 Усть-Каменогорский Строительно-Дорожный Институт Digital meter of accelerations of a shaft
JP2002071704A (en) * 2000-09-04 2002-03-12 Meidensha Corp Angular acceleration measuring apparatus
US7347096B2 (en) * 2005-07-25 2008-03-25 Nebojsa Vrcelj Digital accelerometer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013112089A (en) 2014-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SG11201900764UA (en) Method for analysis, and measurement system for measuring an elevator shaft of an elevator system
US8813581B2 (en) Force measuring system, method for measuring forces and torques on a rotating body and wind tunnel with a model arranged therein and comprising at least one propeller with a force measuring system
CN104569472B (en) A kind of velocity acquiring method based on photoelectric pulse coder
GB1281821A (en) Improvements relating to methods of and apparatus for measuring output characteristics of a rotary moving part
WO2016134841A3 (en) Method and device for processing a signal produced by a sensor for detecting the rotation of a rotating target
CN103308707A (en) Self-adaptation rotating speed measurement method
FR2435718A1 (en) ELECTRONIC DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF A DEVICE ROTATING AT A VARIABLE SPEED
KR101453213B1 (en) Method for Measuring Propeller Wake at Specific Angular Position using PIV in Towing Tank
RU2533748C1 (en) Method and device for measurement of angular acceleration of controlled object
CN109915330A (en) A method of axial fan hub revolving speed is measured using gravity accelerometer
CN101634600A (en) Method for measuring rotation inertia of three-wire pendulum
CN102608348B (en) Method for measuring rotating speed for irregular pulse signals
CN203337157U (en) Log calibration processing device and vehicle
KR101453212B1 (en) Apparatus for Measuring Propeller Wake in Towing Tank
CN102967719A (en) Test method of manual rocking-turn rotating speed of aero-engine
RU131167U1 (en) BLOCK MEASURING
KR101548239B1 (en) Bicycle cadence sensor & speed indicator using 3 axis accelerometer
CN204228170U (en) Accelerometer high speed inertia combination system
Hu et al. Simulation analysis of train speed measurement technology based on urban rail transit system
RU2007139031A (en) METHOD FOR MEASURING CURRENT OF BRUSH AND CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATORS AND DEVICE BASED ON IT
RU2652174C1 (en) Method of measurement of the torque on the motor shaft and the frequency of rotation of its rotor
UA124689U (en) METHOD OF MEASURING IMPORTANT VALUES OF ANGLE ACCELERATION AND ANGLE SPEED
WO2021257203A3 (en) Structured-light velocimeter and velocimetry method
CN103162902B (en) A kind of test system of rotary body transmission inertia
KR101282005B1 (en) Speed sensor of a wheel and method for estimating travelling direction with vehicles using the same

Legal Events

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

Effective date: 20180319