SU1249354A1 - Photoelectric meter of torque - Google Patents

Photoelectric meter of torque Download PDF

Info

Publication number
SU1249354A1
SU1249354A1 SU843777881A SU3777881A SU1249354A1 SU 1249354 A1 SU1249354 A1 SU 1249354A1 SU 843777881 A SU843777881 A SU 843777881A SU 3777881 A SU3777881 A SU 3777881A SU 1249354 A1 SU1249354 A1 SU 1249354A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light
counter
transparent
photodetector
torque
Prior art date
Application number
SU843777881A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Григорьевич Молчанов
Виктор Васильевич Мышев
Мария Михайловна Мышева
Борис Владимирович Афанасьев
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
Предприятие П/Я А-3816
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 Пензенский Политехнический Институт, Предприятие П/Я А-3816 filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU843777881A priority Critical patent/SU1249354A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1249354A1 publication Critical patent/SU1249354A1/en

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить надежность работы измерител . При приложении вращающего момента упругий вал 1 скручиваетс , светомодул торные диски 4 и 5 смещаютс  один относительно другого, зубцы-заслонки открывают некоторое количество штрихов растровых решеток 15, пропорциональное величине крут щего момента. Открывша с  часть растровых решеток I5 модулирует световой исток, падающий на фотоприемник 9 от источника света 7 через диафрагму 6, на фотоприемник 9 поступают световые импульсы, число которых равно числу открывшихс  штрихов. Отверсти  16 открыты посто нно и через них кратковременно освещаетс  фотоприемник 10. Усилители-формирователи 11 и 18 формируют из импульсов фототока фотоприемников пр моугольные импульсы напр жени  с параметрами, необходимыми дл  нормальной работы узлов устройства . Световые импульсы преобразуютс  фотоприемником 9 в электрические, нормируютс  усилителем-формирователем 11 и подсчитываютс  счетчиком 13, с которого в регистр 14 пам ти переписываетс  информаци  о количестве открывшихс  штрихов, т.е. о вращающем моменте. 3 ил. ) (Л с to со ( СПThe invention relates to a measurement technique and makes it possible to increase the reliability of the meter. When a torque is applied, the elastic shaft 1 is twisted, the light-modulating disks 4 and 5 are displaced relative to each other, the flap teeth open up a number of strokes of the raster gratings 15 proportional to the torque value. Opening part of the raster gratings I5 modulates the light source incident on the photodetector 9 from the light source 7 through the diaphragm 6, light impulses are received on the photoreceiver 9, the number of which is equal to the number of opened strokes. The apertures 16 are constantly open and the photodetector 10 is briefly illuminated through them. Amplifiers-formers 11 and 18 form rectangular voltage pulses of the photodetector photocurrent pulses with the parameters necessary for the normal operation of the device nodes. The light pulses are converted by the photoreceiver 9 into electrical ones, normalized by the amplifier driver 11, and counted by the counter 13, from which information on the number of opened strokes, i.e. about torque. 3 il. ) (L with to with (SP

Description

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь-  овано при измерении моментов вращени  на валах.The invention relates to a measurement technique and can be used when measuring torques on shafts.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы измерител  за счет упрощени  конструкции.The aim of the invention is to improve the reliability of the meter by simplifying the design.

На фиг. 1 показана функциональна  схема фотоэлектрического измерител FIG. 1 shows a functional diagram of a photoelectric meter

1249354212493542

соединен с установочным входом счет- ка 13, а второй - с синхронизирую- 1ЦИМ входом регистра пам ти, а вход усилител -формировател  18 соединен с фотоприемником 10.connected to the installation input of the counter 13, and the second to the synchronizing 1CIM input of the memory register, and the input of the amplifier former 18 is connected to the photoreceiver 10.

Фотозлектрический измеритель момента вращени  работает следующим образом.A photoelectric torque meter operates as follows.

Светомодул торные диски 4 и 5 Light modulators 4 and 5

fSfS

2020

30thirty

момента вращени ; на фиг. 2 и фиг. 3-10 устанавливаютс  в исходном положенииtorque; in fig. 2 and FIG. 3-10 are set in the initial position

таким образом, что зубцы-заслонки 17 светомодул торного диска 5 перекрывают растровые решетки 15 на свето- модул торном диске 4. Поэтому при вращении ненагруженного упругого вала 1 свет от источника 7 не попадает на фотоприемник 9,in such a way that the flap teeth 17 of the light-modulating disk 5 overlap the raster gratings 15 on the light-modulating disk 4. Therefore, when the unloaded elastic shaft 1 rotates, the light from the source 7 does not fall on the photodetector 9,

При приложении вращающего момента упругий вал i скручиваетс , Светомодул торные диски 4 и 5 смещаютс  относительно друг друга,When a torque is applied, the elastic shaft i twists, the light-modulating disks 4 and 5 are displaced relative to each other,

зубцы-заслонки 7 открывают некоторое количество штрихов растровыхteeth flap 7 open a number of raster strokes

решеток 15 светомодул торного дис- 25 ка 4, пропорциональное величине крут щего момента. При вращении упругого вала 1, открывша с  часть растровых решеток 15 модулирует световой исток, пaдaюш й на фотоприемник 9 от источника 7 света, и через радиаль- ную щелевую диафрагму-6 на фотопри- емник 9 поступают световые импульсы, число которых равно числу открывшихс  прозрачных щтрихов растровой решетки 15. Отверсти  16 посто нно открыты . Через них периодически кратковременно освещаетс  фотоприемник 10. Усилители-формирователи 11 и 18 формируют из импульсов фототока фотоприемников пр моугольные импульсы напр жени  с параметрами (амплитуда, крутизна фронтов), необходимыми дл  нормальной работы узлов устройства. Световые импульсы от открывшихс  участков растровых рещеток 15 преобразуютс  фотоприемником 9 в электрические , нормируютс  усилителем- формирователем 11 и подсчитываютс  счетчиком 13. После прохождени  растровой рещетки 15 перед фотоприемником 9 кратковременно через посто нно открытые отверсти  16 освещаетс  фотоприемник 10. Усиленный и сформированный импульс с выхода усилител - формировател  8 поступает на формиконструкции светомодул торньгх дисков .gratings 15 of the light-modulating disk 25, proportional to the torque value. When the elastic shaft 1 rotates, the part of the raster gratings 15 that is open modulates the light source transmitted to the photodetector 9 from the light source 7, and through the radial slit diaphragm-6 to the photoreceiver 9 light pulses are received, the number of which is equal to the number of transparent lines of the raster lattice 15. The holes 16 are constantly open. A photodetector 10 is periodically briefly illuminated through them. Amplifiers-formers 11 and 18 form rectangular voltage pulses with parameters (amplitude, steepness of fronts) necessary for normal operation of the device nodes out of the photocurrent photocurrent pulses. The light pulses from the open areas of the raster gratings 15 are converted by the photoreceiver 9 into electrical ones, normalized by the amplifier-shaper 11 and counted by counter 13. After the passage of the raster grid 15 in front of the photoreceiver 9, a photodetector 10 is illuminated briefly through the constantly open holes 16. - the imaging unit 8 is supplied to the structure of the light-module of the ground disks.

Фотоэлектрический измеритель момента вращени  содержит упругий вал 1, по концам которого с помош зю фпан- цев 1 и 3 установлены Светомодул торные диски 4 и 5, радиальную щелевую диафрагму 6, источники 7 и 8 света, фотоприемники 9 и 10, формирователиThe photoelectric torque meter contains an elastic shaft 1, at the ends of which with the help of si pans 1 and 3, there are installed modulator disks 4 and 5, radial slit diaphragm 6, sources 7 and 8 of light, photodetectors 9 and 10, drivers

11и 12 импульсов, счетчик 13 и регистр 14 пам ти.11 and 12 pulses, counter 13 and memory register 14.

При этом светомодул торный диск 4 выполнен с измерительными растровыми решетками 15, имеющими угловой размер ч и состо щими из чередующихс  прозрачных и непрозрачных радиальных щтрихов. Растровые решетки 15 расположены равномерно по окружности радиуса R с угловым шагом ч, а на радиусе R этого же диска выполнены отверсти  16, число которых равно числу растровых рещеток 15. Светомодул торный диск 5 выполнен с зубцами-заслонками 17, также имеющими угловой размер v . Угловой шаг между соседними зубцами-заслонками 17 светомодул торного диска 5 )эавен V, . In this case, the light-modulating disk 4 is made with measuring raster grids 15 having an angular size h and consisting of alternating transparent and opaque radial lines. The raster grids 15 are evenly spaced around a circle of radius R with an angular step h, and on a radius R of the same disk there are 16 holes, the number of which is equal to the number of raster grids 15. The light-modulating disk 5 is made with flap teeth 17 also having an angular size v. The angular pitch between adjacent teeth-flaps 17 of the light-modulating disk 5) is V,.

Источники 7 и 8 света установлены со стороны светомодул торного дкска 5, а фотоприемники 9 и 10 установлены со стороны светомодул торного диска 4 соответственно на радиусах R и R,j. Радиальна  щелева  диафрагма 6 установлена между светомоду- л торным диском 4 и фотоприемником 9. Формирователь 11 импульсов выполнен в виде усилител -формировател , вход которого соединен с фотоприемником 9, а выход - со счетным входом счетчика 13, выход которого подключен к информационному входу регистра 14 пам ти. ФормировательSources 7 and 8 of light are installed from the side of the light-modulating module 5, and photodetectors 9 and 10 are installed from the side of the light-modulating disk 4, respectively, on radii R and R, j. A radial slit diaphragm 6 is installed between the light-modulating disk 4 and the photoreceiver 9. The shaper 11 pulses are made in the form of an amplifier-shaper, the input of which is connected to the photoreceiver 9, and the output is connected with the counting input of the counter 13, the output of which is connected to the information input of the register 14 memory Shaper

12импульсов вьшолнен в виде после3512 pulses performed after 35

4040

4545

5050

довательно соединенных усилит ел  -фор- 55 рователь 19 синхроимпульсов, на вы- мировател  18 и формировател  19 ходах которого по вл етс  по одному синхроимпульсов. Причем один выход импульсу со сдвигом во времени. Первым по вл етс  импульс на выходе,19 synch pulses, for the expander 18 and the former 19 strokes, which are generated by one sync pulse. Moreover, one output pulse with a shift in time. The first is the output pulse,

формировател  19 синхроимпульсовshaper 19 clock pulses

9354293542

соединен с установочным входом счет- ка 13, а второй - с синхронизирую- 1ЦИМ входом регистра пам ти, а вход усилител -формировател  18 соединен с фотоприемником 10.connected to the installation input of the counter 13, and the second to the synchronizing 1CIM input of the memory register, and the input of the amplifier former 18 is connected to the photoreceiver 10.

Фотозлектрический измеритель момента вращени  работает следующим образом.A photoelectric torque meter operates as follows.

Светомодул торные диски 4 и 5 Light modulators 4 and 5

соединенном с синхронизирующим входом регистра 1А пам ти, в который при этом со счетчика 13 перепишетс  информаци  о количестве открывшихс  штрихов растровой решетки 15, т.е. о вращающем моменте. На втором выходе формировател  19 синхроимпульсов импульс по витс  с задержкой. Этот импульс поступает на установочный вход счетчика 13 после перезаписи информации в регистр 14 пам ти и стирает записанную в счетчике 13 информацию, подготавлива  его к подсчету импульсов от следующей по ходу вращени  растровой рещетки 15. Информаци  с регистра, 14 пам ти может подаватьс  на блок цифровой индикации или на устройства сбора и обработки информации, например на ЭВМ.connected to the synchronization input of the memory register 1A, in which information from the counter 13 will be rewritten about the number of opened strokes of the raster grid 15, i.e. about torque. At the second output of the driver 19 sync pulses, the pulse is delayed. This pulse arrives at the installation input of the counter 13 after overwriting the information in the memory register 14 and erases the information recorded in the counter 13, preparing it for counting pulses from the next raster grid 15 during rotation. Information from the register 14 memory can be fed to the digital block display or on the device for collecting and processing information, for example on a computer.

Количество растровых решеток 15, размещенных на светомодул торном диске 4, равно:The number of raster grids 15 placed on the light-modular disk 4 is equal to:

-ТПоскольку , , то максимальное число растровых решеток 15, которое может быть размещено на диске, определ етс  выращением- Since,, then the maximum number of raster grids 15 that can be placed on the disk is determined by growing

N i- N i-

vMout VvMout V

За один оборот, независимо от частоты вращени , упругого вала 1, вращающий момент будет измерен N раз, что позвол ет оценить быстрые изменени , флуктуацию момента в пределах одного оборота.For one revolution, regardless of the frequency of rotation, of the elastic shaft 1, the torque will be measured N times, which allows us to estimate the rapid changes, the fluctuation of the moment within one revolution.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Фотоэлектрический измеритель момента вращени , содержащий упругийA photoelectric torque meter containing an elastic 4935449354 вал, по концам которого установлены светомодул торные диски, на одной окружности которых вьтолнены чередующиес  прозрачные и непрозрачные 5 участки, причем углова  ширина непрозрачных участков первого светомо- дул торпого диска равна угловой ширине соответствующих прозрачных участков второго светомодул торного дис10 ка, на котором выполнены прозрачные окна, число которых равно числу прозрачных участков и которые расположены на окружности, радиус которой отличен от радиуса окружности проз}5 рачных участков, два формировател  импульсов, счетчик, регистр пам ти, две фотопары, кажда  из ко,торых включает в себ  источник света и фотоприемник , расположенные по разныеshaft, at the ends of which there are installed modulator disks, on one circle of which alternating transparent and opaque 5 sections are made, with the angular width of the opaque sections of the first module of the torped disk equal to the angular width of the corresponding transparent sections of the second light modulator disk, on which transparent windows are made , the number of which is equal to the number of transparent areas and which are located on a circle whose radius is different from the radius of the circle of the prose} 5 crayfish areas, two impulse former cos, counter, register memory two photo pair, each of to, toryh includes a light source and a photodetector, disposed on opposite 20 стороны от светомодул торных дисков, при этом одна фотопара установлена на окружности прозрачных участков и ее фотоприемник через один формирователь импульсов подключен к счет25 ному входу счетчика, а друга  фотопара установлена на окружности прозрачных окон и ее фотоприемник через другой формирователь импульсов под- .ключен к установочному входу счетчи30 ка и к синхронизирующему входу регистра пам ти, информационный вход которого соединен с выходом счетчика, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  надежности за счет упрощени  конструкции, в него введена радиальна  щелева  диафрагма, установленна  между фотоприемником одной фотопары и вторым светомоду- л торным диском, прозрачные участки которого вьтолнены в виде радиаль35There are 20 photopairs on the circumference of the transparent sections and its photodetector is connected to the counting input of the counter through one pulse shaper, and another photo pair is installed on the circumference of the transparent windows and connected to the installation input of the counter and to the synchronization input of the memory register, whose information input is connected to the output of the counter, characterized in that, in order to increase reliability by simplifying the struction, it introduced a radial slit diaphragm, mounted between the light detector and the second photo pair audio svetomodu- l Thorn disk whose transparent portions vtolneny as radial35 4040 ных растровых решеток.raster grids. 1S1S 16sixteen 1515 фиг. 2FIG. 2 фuг.Jf. j Редактор P. ЦицикаEditor P. Tsitsika Составитель А. АмахановCompiled by A. Amakhanov Техред н.БонкалоКорректор Е. СирохманTehred n.Bonkalo Corrector E. Sirohman ,,,, .Заказ 4225/41. Тираж 778Подписное. Order 4225/41. Circulation 778 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул„ Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, Proektna St., 4
SU843777881A 1984-08-08 1984-08-08 Photoelectric meter of torque SU1249354A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843777881A SU1249354A1 (en) 1984-08-08 1984-08-08 Photoelectric meter of torque

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843777881A SU1249354A1 (en) 1984-08-08 1984-08-08 Photoelectric meter of torque

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1249354A1 true SU1249354A1 (en) 1986-08-07

Family

ID=21133620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843777881A SU1249354A1 (en) 1984-08-08 1984-08-08 Photoelectric meter of torque

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1249354A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР .№ 731325, кл. G 01 L 3/12, 1978. Авторское свидетельство СССР № 757882, кл. G 01 L 3/10, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU583781A3 (en) Device for analysis of information of optical recording carrier track
DK0783675T3 (en) Apparatus for measuring torque on rotating shafts
US2938378A (en) Optical dynamometer
SU1249354A1 (en) Photoelectric meter of torque
US3747321A (en) Time of day clock
SU1137352A1 (en) Photoelectric meter of torque
SU1167427A1 (en) Optoelectronic device for measuring area
SU1226115A1 (en) Arrangement for revealing deffects in machines and mechanisms
Krisciunas The Discovery of Non-Radial Gravity-Mode Pulsations in γ Doradus-Type Stars
SU993320A1 (en) Device for digital magnetic recording-reproducing of measurement information
SU1493955A1 (en) Digital meter of accelerations of a shaft
SU1478334A1 (en) Frequency transducer characteristic linearizer
SU1454780A1 (en) Photoelectric sensor of runout of rotating part
SU1665395A1 (en) Device for object image recognition
SU1522035A1 (en) Method of reading off optical image
SU1370754A1 (en) Pulse monitoring device
SU1177665A1 (en) Device for measuring external diameter of article
SU442371A1 (en) Photo pulse device for measuring product dimensions
SU1716519A2 (en) Device for detecting losses of pulses
SU1571441A1 (en) Device for measuring torque
SU1402862A1 (en) Device for measuring indicatrix of light diffusion
SU1392413A1 (en) Device for determining rotor disbalance
SU1511613A1 (en) Method of vibroacoustic diagnosis of gear transmissions
SU1383279A1 (en) Device for checking clockworks
SU1742619A1 (en) Device for checking circular pitch of gears