SU783692A2

SU783692A2 - Apparatus for measuring parameters of machine rotating elements

Info

Publication number: SU783692A2
Application number: SU792750383A
Authority: SU
Inventors: Лев Александрович Черкасов
Original assignee: Иркутский политехнический институт
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1980-11-30

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения различных параметров, например температуры, деформации, давления, элементов машин при их вращательном движении.The invention relates to measuring technique and can be used to measure various parameters, for example temperature, deformation, pressure, machine elements during their rotational movement.

По основному авт. св. № 591780 известно устройство для измерения параметров вращающихся элементов машин, состоящее из установленного на вращающейся детали подвижного блока, содержащего последовательно соединенные датчики, коммутатор, варикапно-индуктивный мост, неподвижного блока, содержащего генератор высокой частоты, последовательно соединенные усилительно-преобразовательный узел и регистрирующее устройство, генератор высокой частоты напряжения накачки варикапно-индуктивного моста, связанный с ним через вращающийся трансформатор. Выход варикапно-индуктивного моста связан с усилительнопреобразовательным узлом посредством вращающегося конденсатора.According to the main author. St. No. 591780, a device is known for measuring the parameters of rotating elements of machines, consisting of a movable unit mounted on a rotating part, comprising series-connected sensors, a switch, an inductive-bridge bridge, a stationary unit containing a high-frequency generator, a series-connected amplifying-converting unit and a recording device, a generator of a high frequency pump voltage of a variational-inductive bridge connected to it through a rotating transformer. The output of the variational-inductive bridge is connected to the amplifier-converting node by means of a rotating capacitor.

Генератор низкой частоты, входящий в состав неподвижного блока, соединенный со входом усилительнопреобразовательного узла, оказывается одновременно включенным в сигнальную 30 диагональ, управляемую диагональю варикапно-индуктивного моста, что позволяет калибровать всю измерительную линию в процессе проведения измере5 ния [1] . В таком устройстве сигнал калибровки суммируется с полезным сигналом, и по уровню первого, на выходе измерительной линии, может быть произведена расшифровка второго.The low-frequency generator, which is part of the fixed unit, connected to the input of the amplifier-converter unit, turns out to be simultaneously included in the signal 30 diagonal controlled by the diagonal of the varicap-inductance bridge, which makes it possible to calibrate the entire measuring line during the measurement [1]. In such a device, the calibration signal is summed with the useful signal, and the second can be decrypted by the level of the first, at the output of the measuring line.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что в устройстве не учитывается '’сдвиг нуля’’ измерительной цепи, что при15 водит к значительным погрешностям при измерении статических процессов какими, например, являются такие параметры, как температура, давление и статические деформации,A disadvantage of the known device is the low accuracy of the measurement, which is due to the fact that the device does not take into account the `` zero shift '' of the measuring circuit, which leads to significant errors in the measurement of static processes, such as, for example, such parameters as temperature, pressure and static deformations

Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены датчик положения вала, програм25 мный генератор, а между синхронным демодулятором и регистратором через контакты включены запоминающие.устройства, соединенные последовательно с усилителями, подключенными ко входам дифференциального усилителя и измеритель отношения сигналов, один вход которого подключен к вы- , ходу дифференциального усилителя, а другой - к выходу запоминающего устройства, при этом выход датчика положения вала подсоединен ко входу _ программного генератора, выходы ко- ³ тброго подключены к контактам генератора высокой частоты и к контактам запоминающих устройств.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements. This goal is achieved due to the fact that a shaft position sensor, a program generator are introduced into the device, and memory devices are connected through the contacts between the synchronous demodulator and the recorder through contacts. They are connected in series with amplifiers connected to the inputs of the differential amplifier and a signal ratio meter, one input of which connected to the output of the differential amplifier, and the other to the output of the storage device, while the output of the shaft position sensor is connected to the input _ of the program generator torus, the outputs of which are ³ connected to the contacts of the high-frequency generator and to the contacts of the storage devices.

На чертеже приведена блок-схема tO предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram tO of the proposed device.

Устройство содержит датчики.измеряемого параметра 1, коммутатор 2, варикапы 3 и 4, вращающийся конденсатор 5 связи подвижного 1 и неподвиж- |j нбго 2, блоков,сопротивления 6 подшипников, подвижной 7 обмотки питания варикапно-индуктивного моста и индуктивно связанной с ней неподвижной обмотки 8, включенной через контакты 9 на выход генератора высокой частоты 10, датчики 11 углового положения вала, запускающего программный генератор 12, генератор калибровки 13, подключенный через контакты 14, а далее через вращающийся 25 конденсатор 5 параллельно управляемой диагонали варикапно-индуктивного моста и усилительному блоку 15; синхронный демодулятор 16 выделения полезного сигнала и суммы полезного 30 и калиброванного сигнала, контакты 17 и 18 подключения выхода синхронного демодулятора 16 к запоминающим устройствам 19 и 20 и далее к усилителям 21 и 22, дифференциальный усили-35 тель 23, измеритель отношений полезного и калибровочного сигналов 24 и вторичный прибор 25.The device contains sensors. Of a measured parameter 1, switch 2, varicaps 3 and 4, a rotating capacitor 5 coupling mobile 1 and fixed- | j nbgo 2, blocks, resistance 6 bearings, movable 7 power windings of the varicapo-inductive bridge and fixed inductively connected to it winding 8, connected through contacts 9 to the output of the high-frequency generator 10, sensors 11 of the angular position of the shaft that starts the program generator 12, a calibration generator 13 connected through contacts 14, and then through a rotating capacitor 5 in parallel a removable diagonal of the varicap-inductive bridge and the amplification unit 15; synchronous demodulator 16 for extracting the useful signal and the sum of the useful 30 and the calibrated signal, contacts 17 and 18 connecting the output of the synchronous demodulator 16 to the storage devices 19 and 20 and further to the amplifiers 21 and 22, a differential amplifier 35, a 23 meter for the ratio of the useful and calibration signals 24 and secondary device 25.

Устройство работает следующим образом. ._п The device operates as follows. . _P

При определенном положении вала (подвижного блока устройства) датчик 11 вырабатывает синхроимпульс, который запускает программный генератор 12, выдающий импульс для замыкания кон- 45 тактов 9 и 17, Через контакты 9 и индуктивно связанные обмотки 7 и 8 подается напряжение высокой частоты от генератора 10. Таким образом варикапно-индуктивный мост получает jq напряжение накачки. Будучи в равновесии, мост приходит в дисбаланс под действием сигнала, получаемого через коммутатор 2. Напряжение высокой частоты разбаланса моста (сигнал, пропорциональный напряжению датчика как аналога параметра вращающейся детали) через вращающиеся конденсаторы подается на усилительный блок 15, с выхода которого сигнал подается на синхронный демодулятор 16, а с 40 выхода демодулятора через замкнутые контакты на аналоговое запоминающее устройство 20, которое ''запоминает'* полезный сигнал, соответствующий параметру¹ вращающейся детали, а прог- 65 раммный генератор 10 дает команду на размыкание контактов 9 и 17.At a certain position of the shaft (the movable unit of the device), the sensor 11 generates a clock pulse, which starts the program generator 12, issuing a pulse to close the contacts 9 and 17, High voltage voltage from the generator 10 is supplied through contacts 9 and inductively coupled windings 7 and 8. Thus the varicap-inductive bridge receives jq pump voltage. Being in equilibrium, the bridge goes into imbalance under the influence of the signal received through switch 2. The voltage of the high frequency of the bridge unbalance (a signal proportional to the voltage of the sensor as an analogue of the parameter of the rotating part) is supplied through the rotating capacitors to the amplification unit 15, from the output of which the signal is fed to the synchronous a demodulator 16 and a demodulator 40 output through the closed contacts on an analog storage device 20, which 'remembers' * useful signal corresponding to the rotating component parameter ^1, and rog- 65 rammny generator 10 commands the opening of the contacts 9 and 17.

При следующем повороте вращающегося блока датчик вырабатывает синхроимпульс, а программный генератор вырабатывает управляющий импульс, который управляет контактами 9,14 и 18. При этом на управляемую диагональ варикапно-индуктивного моста подается калибровочный сигнал от генератора 13, Таким образом на выходе варикапноиндуктивного места появляется напряжение, пропорциональное сумме полезного и калиброванного сигналов, которое после усиления и детектирования через контакты 18 подается на запоминающее устройство 19.The next time the rotating block is rotated, the sensor generates a clock pulse, and the program generator generates a control pulse that controls contacts 9,14 and 18. At the same time, a calibration signal from generator 13 is applied to the controlled diagonal of the varicap-inductance bridge. proportional to the sum of the useful and calibrated signals, which after amplification and detection through the contacts 18 is supplied to the storage device 19.

Каждый из сигналов, соответствующий полезному сигналу и сумме полезного и калибровочного сигналов через усилители 22 и 21 соответственно подаются на дифференциальный усилитель 23, который выделяет полезный сигнал, подаваемый на один из входов измерителя отношений 24. На второй вхоц этого измерителя отношений подается сигнал от запоминающего устройства 19. Выходной сигнал измерителя отношения подается на вторичный прибор контроля и регистрации температуры 25. Этот сигнал свободен от погрешностей, вызываемых сдвигом ¹¹ нуля¹' всей измерительной линии и непостоянством коэффициента передачи между пластинами вращающихся конденсаторов и вращающейся и неподвижней катушки цепи питания варикапноиндуктивного моста.Each of the signals corresponding to the useful signal and the sum of the useful and calibration signals through amplifiers 22 and 21 respectively are supplied to a differential amplifier 23, which selects a useful signal supplied to one of the inputs of the relationship meter 24. A signal from the storage device is supplied to the second input of this relationship meter 19. The output signal is supplied to the meter relationship secondary temperature control and registration unit 25. This signal is free of errors caused by zero offset ¹¹ ¹ 'entire meter first line and the variability of the transmission ratio between the rotating plates of the capacitor and the coil rotating and stationary power circuit varikapnoinduktivnogo bridge.

Предлагаемое устройство способно скомпенсировать погрешности, обусловленные ¹ 'сдвигом нуля¹' - началом отсчета параметра и изменения коэффициента передачи измерительной линии, обусловленные изменением передаточных функций во всех возможных участках преобразования сигнала и в результате точность измерения увеличивается.The proposed device is able to compensate for errors caused by ¹ 'zero shift ¹ ' - the beginning of the reference parameter and changes in the transmission coefficient of the measuring line due to changes in the transfer functions in all possible sections of the signal conversion and as a result the measurement accuracy increases.

Claims

1. USSR author's certificate 591780, cl. G 01 R 13/08, 1976 (prototype).