SU777500A1 - Устройство дл измерени моментов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области силоизмерительной техники.

Известный электромагнитный компенсационный моментомер, содержащий чувствительный элемент на упругой подвеске с рамками силовой обратной св зи, датчик угла, усилитель компенсации, электромагнитный датчик отрицательной жесткости и регистрирующий прибор, не обеспечивает требуемой точности измерени  1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  моментов, содержащее корпус, подвижную часть, установленную в опорах корпуса, датчик углового положени  подвижной части , св занный со входом усилител  переменного тока электронного блока обратной св зи, и моментный датчик посто нного тока , обмотка которого расположена на подвижной части 2.

Недостатком устройства  вл етс  низка  чувствительность.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что датчик углового положени  выполнен в виде расположенной на подвижной части обмотки, плоскость которой перпендикул рна к плоскости обмотки моментного

датчика, а электронный блок снабжен логическим устройством, реверсивным ключом , стабилизатором тока и источником питани  переменного тока, причем один вход

5 реверсивного ключа св зан с выходом логического устройства, соединенного одним входом с источником питани , другой - с выходом стабилизатора тока, при этом моментный датчик соединен с выходом реверсивного ключа и с источником питани , а другой вход логического устройства св зан с выходом усилител .

На фиг. 1 представлена конструктивна  схема устройства; на фиг. 2 - схема электронного блока обратной св зи; на фиг. 3 - графики, по сн ющие работу устройства.

Устройство дл  измерени  моментов состоит (см. фиг. 1) из корпуса 1, изготовленного из магнитом гкого материала,поД20 вижной части 2, установленной в опорах скольжени  3, и моментного датчика посто нного тока. Моментный датчик выполнен в виде рамочной двухсекционной обмотки 4, закрепленной в пазах на цилиндрической поверхности колпачка 5, посто нного магнита 6, лини  полюсов которого расположена в плоскости чертежа, и немагнитной прокладки 7. Активна  часть рамочной обмотки 4, совпадающа  с образу30 ющей колпачка 5, расположена по линии

полюсов магнита 6. Устройство солержит датчик углового положени  подвижной части , выполненной в виде двухсекционной обмотки 8, расположенной на колпачке 5 подвижной части 2 в плоскости, перпендикул рной к плоскости обмотки моментного датчика. Обмотки 4 и 8 подключены через ленточные токоподводы 9, 10 к электронному блоку обратной св зи. Дл  демпфировани  подвижной части 2 корпус 1 частично заполнен жидкостью И. Передача измер емого микромомента от испытуемого элемента 12 к подвижной части 2 осуществл етс  через ось 13, два фланца 14, один из которых скреплен с осью 13, а - с подвижной частью 2, и ст жек 15, проход щих через отверсти  в корпусе 1. Электронный блок обратной св зи (см. фиг. 2) выполнен в виде усилител  переменного тока 16, логического устройства 17 с двум  входами, реверсивного ключа 18, стабилизатора тока 19 и источника питани  переменного тока 20.

Логическое устройство 17 св зано с реверсивным ключом 18, к которому подключены стабилизатор тока 19 и перва  секци  обмотки 4 моментного датчика. Перва  секци  обмотки 4 зашунтирована фильтрующей емкостью, а втора  секци  подключена к источнику 20.

Устройство работает следующим образом .

В исходном положении переменный ток источника 20, проход  по второй секции обмотки 4, взаимодействует с полем посто нного магнита 6 и преобразуетс  в синусоидальный момент, под действием которого подвижна  часть 2 совершает угловые колебани  вокруг оси вращени . Амплитуда колебаний А (см. фиг. 3,а) определ етс  величиной тока, коэффициентом преобразовани  моментного датчика, коэффициентом демпфировани  и моментом инерции подвижной части. Вследствие перпендикул рности плоскости обмотки 8 линии полюсов магнита 6 в последней индуцируетс  гармоническое напр жение U (см. фиг. 3,6) удвоенной частоты- по отношению к частоте колебаний подвижной части 2. Напр жение t/ преобразуетс  усилителем 16 и поступает на один из входов логического устройства 17, на другой вход которого подаетс  информаци  об амплитуде колебаний подвижной части 2 от источника 20. Логическое устройство 17 формирует команды i/лу управлени  реверсивным ключом 18 в моменты , когда напр жение U (см. фиг. 3,6) равно нулю, а его производна  положительна (см. фиг. 3,б). Пол рность команды определ етс  знаком производной от амплитуды А колебаний подвижной части 2. Положительные команды формируютс  при подходах обмотки 8 справа к нейтральной линии магнита 6, котора  перпендикул рна линии полюсов и характеризуетс  нулевым

значением напр женности магнитного пол  в зазоре моментного датчика, а отрицательные - при подходах слева. В силу симметричности колебаний обмотки 8 относительно нейтральной линии магнита по вление отрицательных импульсов происходит в середине периода Г. следовани  положительных импульсов ().

Реверсивный ключ 18, коммутиру  стабилизатор тока 19, направл ет в первую секцию обмотки 4 ток / по закону (см. фиг. 3,г). Моментный датчик в силу отсутстви  посто нной составл ющей в токе / и наличи  шунтирующей емкости практически не прикладывает момента к подвижной части.

Под действием измер емого момента подвижна  часть 2 развернетс  на угол АО, вызвав смещение обмотки 8 относительно нейтральной линии магнита 6 на ту же величину . В процессе синусоидальных колебаний подвижной части 2 врем  TI нахождени  обмотки 8 слева относительно нейтрали магнита превышает врем  Тд пребывани  ее справа от нейтрали (см. фиг. 3,5). Поэтому напр жение U, индуцированное в обмотке 8, имеет вид, представленный на фиг. 3,е, а команды управлени  f/л. у логического устройства 17 формируютс  в соответствии с фиг. 3,ж. Поскольку врем  TI, в течение которого в первую секцию обмотки 4 направл етс  ток от стабилизатора 19 через ключ 18 положительной пол рности, превышает врем  Т. подключени  тока отрицательной пол рности, то в обмотке 4 выделитс  посто нна  составл юща  тока, пропорциональна разности TI-TZ (см. фиг. 3,з). Посто нна  составл юща  тока в обмотке 4 моментного датчика создает момент, который по системе отрицательной обратной св зи компенсирует измер емый момент. Выходна  информаци  устройства в виде широтно-импульсного модулированного сигнала (разности TI-Т) формируетс  устройством 17.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 356494, кл. G.OIL 3/14, 14.01.71.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке №-2674328/18-10, G OIL 3/00, 18.10.78 (прототип).

r

r

J