SU386281A1

SU386281A1 - DEVICE FOR MEASUREMENT OF PARAMETERS OF ROTATING OBJECTS

Info

Publication number: SU386281A1
Application number: SU1704068A
Authority: SU
Inventors: А. И. Самбурский И. И. Штейнберг Л. Н. Веретенов Авторы изобретени витель С. Ф. Магидин
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Биофизической Аппаратуры
Priority date: 1971-10-11
Filing date: 1971-10-11
Publication date: 1973-06-14

Description

II

Изобретение относитс к области иемерени параметров, например температуры и деформации , вращающихс деталей машин.The invention relates to the field of measuring parameters, such as temperature and deformation, of rotating machine parts.

Известны устройства дл измерени параметров вращающихс объектов, содержащие автосинхроНИзационный измерительный преобразователь , в резоианоный контур которого, размещенный па объекте, включен термочувствительный конденсатор.Devices are known for measuring the parameters of rotating objects, which contain an auto-synchrometer measuring transducer, in which the reso-nant circuit placed on the object includes a temperature-sensitive capacitor.

Однако известные устройства не позвол ют одновременно измер ть деформации, хот .в р де практических задач возникает необходимость в одновременном измерении температуры и деформаций вращающихс деталей.However, the known devices do not allow simultaneous measurement of deformations, although in a number of practical problems it is necessary to simultaneously measure the temperature and deformations of rotating parts.

Дл одновременного и непрерывного измерени температуры и деформации вращающихс объектов предлагаемое устройство снабжено дополнительным автосинхронизационным преобразователем, резонансный контур которого подсоединен к резонансному контуру основного преобразовател через выпр митель и резистивный делитель напр жени , одним плечом которого служит наклеенный на объект тензорезистор, подключенный параллельно переходу база - эмиггтер транзистора , коллектор и эмиттер которого включены параллельно конденсатору, соединенному последовательно с варикапом и катущкой индуктивности, образующими реЗонатасный контур дополнительного преобразовател .For simultaneous and continuous measurement of temperature and deformation of rotating objects, the proposed device is equipped with an additional auto-synchronization converter, the resonant circuit of which is connected to the resonant circuit of the main converter through a rectifier and a resistive voltage divider, with one arm serving as a strain gage attached to the object, connected in parallel with an emigter base transition. a transistor whose collector and emitter are connected in parallel to a capacitor connected by and hence with varicap katuschkoy inductance forming circuit reZonatasny additional transducer.

На чертеже приведена принципиальна лектрическа схема описываемого устройства .The drawing shows a schematic electrical diagram of the described device.

Туннельный диод / совместно с катущкой иидуктивности 2 образуют релаксационный генератор 3 канала измерени температуры, расположенный неподвижно.The tunnel diode (together with the inductance coil 2) forms a relaxation generator 3 of a temperature measurement channel located stationary.

Катушка индуктивности 2 имеет слабую и«дуктивную св зь с катущкой индуктивности 4, расположенной на вращающемс объекте (детали ) 5. Катушка 4 совместно с термочувствительным конденсатором 6 образуют резонансный контур 7. Термочувствительный конденсатор 6 расположен в той точке вращающегос объекта 5, температуру которой контролируют . Катущка 4 имеет отвод 8, к которому подключен анод диода 9. Катод диода 9 подключен к фильтрующему конденсатору 10, параллельно которому подключены резистор // и тензорезистор 12, образующие резистивный делитель -напр жени .Inductance 2 has a weak and “ductive coupling with inductor 4 located on a rotating object (part) 5. Coil 4 together with a heat-sensitive capacitor 6 form a resonant circuit 7. The heat-sensitive capacitor 6 is located at that point of the rotating object 5 whose temperature is controlled . The coil 4 has a tap 8 to which the anode of the diode 9 is connected. The cathode of diode 9 is connected to the filter capacitor 10, in parallel with which a resistor // and a strain gauge 12 are connected, forming a resistive divider voltage.

Тензочувствительный резистор наклеен на вращающийс объект 5 и подключен, параллельно переходу база -эмиттер транзистора 13. Коллектор и э,миттер транзистора 13 подключены параллельно конденсатору 14, образующему совместно с варикапом 15 и катущкой иидуктивности 16 резонансный контур 17. Катущка индуктивности 16 имеет слабую ипдуктивную св зь с катущкой индуктивности /S, включенной последовательно с туннельнымA strain-sensitive resistor is glued to the rotating object 5 and connected, parallel to the transition, an emitter base of transistor 13. The collector and the mitter of transistor 13 are connected in parallel to the capacitor 14, which together with the varicap 15 and the inductance coil 16 forms a resonant circuit 17. The inductance 16 has a weak and conductive bw with a coil inductance / S connected in series with the tunnel

диодом 19. Катушка 18 совместно с туннельHbiiM диодом 19 образует релаксадионный генератор 20 канала измерени деформации.diode 19. The coil 18 together with the tunnel HbiiM diode 19 forms a relaxational generator 20 of the strain measurement channel.

К туниельнюму диоду 1 подключаетс частотомер , измер ющий температуру. К туннельному диоду 18 подключаетс частотомер, измер ющий деформацию (частотомеры на чертеже ие показаны).A frequency meter measuring the temperature is connected to the tunel diode 1. A frequency meter measuring the deformation is connected to the tunnel diode 18 (frequency meters are not shown in the drawing).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Частота релаксационного генератора 3 однозначно определ етс собственной частотой резон1ансного конггура 7, котора определ етс емкостью термочувствительного конденесатора 6. Таким образом, частотомер, .подключенный к тунельному диоду /, измер ет температуру вращающейс детали 5.The frequency of the relaxation generator 3 is unambiguously determined by the natural frequency of the resonant congure 7, which is determined by the capacity of the thermosensitive condenser 6. Thus, the frequency meter connected to the tunnel diode / measures the temperature of the rotating part 5.

Часть энергии резонансного котатура 7 используетс дл питани посто нным током реЗИСТИ1ВНОГО делител напр жени , образованного резистором // и теизорезистором 12.A portion of the energy of the resonant cat 7 is used to supply a resistive 1/2 voltage divider formed by a resistor and a teresistor 12 to a direct current.

При деформации вращающейс детали 5 измен етс активное сопротивление тензорезиетора 12 и падение напр жени «а нем приводит к изменению базового тока транйистора и к изменению его коллекторного тока. Собственна частота вращающегос резонансного контура 17 определ етс величиной барьерной емкости варикапа 15 ввиду того, что емкость конденсатора 14 много больше емкости варикапа 15. Так как напр жение на резонансном контуре 17 .велико (единицы вольт), сказываютс выпр мительные свойства варикапа 15, и на конденсаторе 14 выдел етс посто нна составл юща выпр мленного напр жени . Величина этого напр жени зависит от коллекторного тока транеистора 13 и, следовательно, от деформации тензорезистора 12. Напр жение конденсатора 14 при кладываетс в запирающем направлении к варикапу 15, определ величину его барьерной емкости и собственной частоты резонансного контура 17. Собственна частота резонансного контура 17 в силу свойства автосинхронизации однозначно определ ет частоту колебаний релаксационного генератора 20. Таким образом, частотомер, подключенный к туннельному диоду 19, измер ет деформацию вращающегос объекта 5.During deformation of the rotating part 5, the resistance of the tensor resistor 12 changes and the voltage drop leads to a change in the base current of the transistor and to a change in its collector current. The natural frequency of the rotating resonant circuit 17 is determined by the magnitude of the barrier capacitance of the varicap 15 due to the fact that the capacitance of the capacitor 14 is much larger than the capacitance of the varicap 15. Since the voltage on the resonant circuit 17 is large (units of volts), the rectifier properties of the varicap 15 affect and the capacitor 14 is allocated a constant component of the rectified voltage. The magnitude of this voltage depends on the collector current of the transistor 13 and, therefore, on the strain gauge 12. The voltage of the capacitor 14 is applied in the blocking direction to the varicap 15, it determines the value of its barrier capacitance and the natural frequency of the resonant circuit 17. The natural frequency of the resonant circuit 17 The power of the auto-synchronization property uniquely determines the oscillation frequency of the relaxation generator 20. Thus, the frequency meter connected to the tunnel diode 19 measures the deformation of the rotating wave. ekta 5.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл измерени параметров вращающихс объектов, содержащее автоси1нхронизацйонный измерительный преобразователь, в резонансный контур которого , размещенный на объекте, включен термочувствительный конденсатор, отличающеес тем, что, с целью одновременного измерени деформации объекта, оню снабжено дополнительным автосинхровизационным преобразователем, резонансный «онтур которого подсоединен к резонансному контуру основного преобразовател через выпр митель и резиСти ный делитель напр жени , одним плечом которого служит наклеенный на объект тензорезистор, подключенный параллельно переходу база- эмиттер транзистора, коллектор и эмиттер которого включены параллельно конденсатору , соединенному последовательно с варикапом и катушкой индуктивности, образующиSfH рёзОнанёНый контур дополнитёльного преобразовател .A device for measuring the parameters of rotating objects, containing an auto-synchronizing measuring transducer, in a resonant circuit of which is placed on the object, a temperature-sensitive capacitor is connected, characterized in that, for the purpose of simultaneously measuring the deformation of the object, it is equipped with an additional auto-synchronization converter, the resonant circuit of which is connected to a resonant the main circuit of the main converter through a rectifier and a resistive voltage divider, one arm of which with uzhit gage pasted on the object, parallel with the transition baza- transistor emitter, collector and emitter of which are connected in parallel to a capacitor connected in series with the varicap and an inductor obrazuyuschiSfH rozOnanoNy dopolnitolnogo converter circuit.