SU1700482A1 - Способ определени скорости вращени вала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров вращательного движени . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение информативности. С помощью датчика 2 регистрации нулевого положени  вала 1, отражающей риски 3, компаратора 4, делител  5 частоты и формировател  6 синхроимпульса осуществл етс  синхронизаци  начала последовательности световых импульсов, генерируемых импульсным осветителем 9, и нулевого углового положени  круговой шкалы 10 и вала 1. Формирователем 7 и блоком 8 управлени  формируетс  частота fi и длительность импульсов света, соответственно равные fi fb/m и t акс/ Ммакс, где fb - скорость вращени  вала; m 1.2,3...; ft) макс - верхний предел измер емых скоростей вращени  вала; рмакс - угловой размер дуги получаемой стробоскопической картины. При этом засветка оптической метки 11 начинаетс  в момент прохождени  валом 1 нулевого положени  шкалы 10 и продолжаетс  в течение времени, за которое метка 11, враща сь со скоростью со, повернетс  на угол р (о t ft) ОДчакс . В результате высвечиваетс  видимый сектор (дуга), угловой размер р, которой пропорционален скорости вращени  а вала 1. Этот сектор расположен в сторону от нулевого делени  шкалы по направлению вращени  вала. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к стробоскопической тахометрии, и может быть использовано дл  измерени  параметров вращени  вала.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение информативности.

На чертеже представлен вариант осуществлени  способа.

Устройство содержит установленный с возмржностью перемещени  по дуге вокруг

вала 1 датчик 2 дл  регистрации нулевого углового положени  вала 1 с отражающей риской 3, компаратор 4, делитель 5 частоты с коэффициентом делени  т, формирователь 6 синхроимпульса, формирователь 7 длительности t световой вспышки, блок 8 управлени  импульсным осветителем, импульсный осветитель 9, круговую шкалу 10 и оптическую метку 11. Все электрические узлы соединены последовательно. В устройстве, с помощью которого осуществл етс  способ, датчик 2 устанавливаетс  с возможностью перемещени  по дуге вокруг вала 1.

ч о о

00 N3

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии, когда вал 1 не вращаетс , напр жение на выходе датчика 2 не измен етс , поэтому на выходах комла- ратора 4 и делител  5 частоты выходные сигналы также не измен ютс  и могут иметь как нулевые, так и единичные значени . На выходах всех остальных узлов и блоков 6-9 выходные напр жени  равны нулю. Дл  on- ределенности предположим, что в исходном состо нии вал 1 занимает такое угловое положение, что выходное напр жение датчика 2 ниже уровн  срабатывани  компаратора 4 и его выходное напр жение равно нулю, делитель 5 частоты, представл ющий при К m - 2 Т-триггер, находитс  в обнуленном состо нии, его выходное напр жение соответствует единичному значению, рабочим входным сигналом дл  делител  5 частоты  вл етс  положительный перепад напр жени  S. Формирователь 6, представл ющий собой ждущий мультивибратор, запускаетс  также только положительным перепадом напр жени  на его входе.

При вращении вала 1, когда его угловое положение приближаетс  к нулевому, отражающа  риска 3 входит в рабочую зону датчика 2, и напр жение на его выходе начинает нарастать. В момент, когда вал 1 займет нулевое угловое положение, напр жение на выходе датчика 2 достигнет уровн  переключени  компаратора 4. Выходное напр жение компаратора скачком .изменитс  от нулевого значени  до единичного, а делитель 5 частоты, в данном случае Т-триг- гера, изменит свое состо ние и на его выходе установитс  нулевой сигнал. При этом формирователь 6 синхроимпульса не запускаетс , состо ние узлов и бтоков 7-9 не измен етс  и вспышка не генерируетс . При дальнейшем вращении вала напр же- ниена выходе датчика 2 сначала гадает, что приводит к переключению компаратора 4 в исходное состо ние, а затем, когда стража- юща  риска 3 снова входит в рабочую зону датчика 2, напр жение на его выходе нарастает и, как только достигнет уровн  срабатывани  компаратора 4, выходное напр жение последнего скачками измен - етс  от 0 до единичного значени , что приводит к переключению делител  5 частоты. В результате выходное напр жение делител  5 скачком измен етс  от 0 до единичного значени . Этим положительным переладом нз- пр жени  запускаетс  формирователь б синхроимпульса, которым в свою очэ- редь запускаетс  формирователь 7 длительности световой вспышки. На выходе

формировател  7 генерируетс  электрический импульс расчетной длительности

, Фмакс

-

где Q) верхний предел измер емых угловых скоростей;

- угловой размер дуги стробоскопической картины, соответствующий скорости (Омане.

Далее этот электрический импульс без изменени  длительности усиливаетс  по мощности блоком 8 и подаетс  на импульсный осветитель 9, который генерирует световую вспышку длительностью t. Т.к. начало генерации вспышки совпадает с моментом прохождени  валом 1 нулевого углового положени , то высвечивание оптической метки 11 начинаетс  в тот момент, когда она находитс  напротив нулевого делени  шкалы 10. Засветка метки продолжаетс  в течение времени t, за которое метка 11, вращающа с  со скоростью (о , повернетс  на угол

(Омакс

В результате высвечиваетс  видимый сектор (дуга), угловой размер р пропорционален скорости вращени  (О вала 1 и расположен этот сектор в сторону от нулевого делени  шкалы по направлению вращени  вала. При следующем прохождении валом, нулевого углового положени  узлы 2, 4 и 5 срабатывают как обычно. Т.к. при этом на выходе делител  5 частоты происходит скачок напр жени  с единичного уровн  до нул , то формирователь б не запускаетс  и генерации вспышки не происходит.

При следующем обороте вала происходит скачок выходного напр жени  делител  5 с нулевого уровн  до единичного, что вызывает запуск формировател  6 синхроимпульса и, в конечном итоге, генерацию световой вспышки. Таким образом, при вращении вала 1 генерируетс  одна вспышка на два оборота вала. Это позвол ет увеличить прот женность шкалы до угла (ршк рыакс - In . Действительно, при скорости вращени  вала (О Шмакс за длительность вспышки t вал повернетс  точно на оборот, при этом момент окончани  генерации электрического импульса формирователем 7 совпадает с моментом скачка напр жени  от нулевого уровн  на единичный на выходе компаратора 4, При отсутствии делител  5 частоты это привело бы к сбою в работе формировател  7 из-за отсутстви  времени ча восстановление своего исходного состо ни  и готовности к повторному запуску. При включении же делител  5 момент окончани  генерации импульса формирователем 7 отделен от момента поступлени  следующего синхроимпульса на вход формировател  7 временем, за которое вал 1 делает один оборот.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  скорости вращени  вала fb, заключающийс  в освещении нанесенной на торец вала метки последовательностью импульсов света регулируемой частоты и фиксации получаемой неподвижной стробоскопической картины, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  информативности, синхронизируют на0

   чало освещени  метки последовательностью импульсов света с моментом прохождени  валом своего нулевого углового положени , а длительность t и частоту f i импульсов света задают соответственно из соотношений

   t рмакс Миакс И fl fb/m, где 0)макс

   верхний предел измер емых угловых скоростей, а (рнам- угловой размер дуги получаемой стробоскопической картины , m 1,2.3..., при этом скорость и направление вращени  вала определ ют по длине и положению дуги стробоскопической картины.

   15

   4

   8