SU853436A1 - Device for measuring shaft torque - Google Patents

Device for measuring shaft torque Download PDF

Info

Publication number
SU853436A1
SU853436A1 SU782691969A SU2691969A SU853436A1 SU 853436 A1 SU853436 A1 SU 853436A1 SU 782691969 A SU782691969 A SU 782691969A SU 2691969 A SU2691969 A SU 2691969A SU 853436 A1 SU853436 A1 SU 853436A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
circuit
input
output
measuring
torque
Prior art date
Application number
SU782691969A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Жбырь
Николай Вячеславович Зимин
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4605
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 Предприятие П/Я Г-4605 filed Critical Предприятие П/Я Г-4605
Priority to SU782691969A priority Critical patent/SU853436A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU853436A1 publication Critical patent/SU853436A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ (54) DEVICE FOR MEASUREMENT

1one

Изобретение относитс  к области силоиэмерительной техники и может быть использовано дл  измерени  переменной и посто нной составл ющих крут щего момента на вращающемс  валу в установках, где частота пульсационной составл ющей момента кратна частоте вращени  вала и имеет характер установившегос  процесса.The invention relates to the field of force-measuring equipment and can be used to measure the variable and constant components of the torque on a rotating shaft in installations where the frequency of the pulse component of the moment is a multiple of the frequency of rotation of the shaft and has the character of a steady process.

Известное устройство дл  измерени  крут щего момента на валу, содержащее два импульсных датчика, разнесенных по длине вала, блок сравнени , измерительную схему и индикатор , не обеспечивает требуемой точности измерени  The known device for measuring the torque on the shaft, containing two pulse sensors spaced apart along the shaft, the comparison unit, the measuring circuit and the indicator do not provide the required measurement accuracy.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  момента на валу, содержащее два диска с метками , св занных с крайними сечени ми базового участка вала, датчики считывани  меток с ycилитeл ;j 1и-фopмиpoвател ми , блок формировани  временных меток интервалов и измерительную схему 2.The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a device for measuring the moment on the shaft, containing two disks with labels associated with the extreme sections of the base shaft section, sensors for reading the tags from the amplifier; j 1-formers, a forming unit timestamp intervals and measuring circuit 2.

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность измерени  .переменной составл ющей и экстреМОМЕНТА НА ВАЛУThe disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement of the variable component and the extreMoNT on the shaft.

мальных значений крут щего момента в установившемс  режиме работы устройства .maximum values of torque in the steady state operation of the device.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерени .The aim of the invention is to increase the measurement accuracy.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что в него введен блок селекции сигналов, состо щий из последовательно соединенных сХемы  This goal is achieved due to the fact that a signal selection block consisting of series-connected

10 формировани  синхроимпульсов, схемы начала выборки и схемы совпадени , выход которой непосредственно св зан с измерительной схемой и через схему конца выборки со вторым входом схемы 10 clock generation, sampling start circuit and coincidence circuit, the output of which is directly connected with the measurement circuit and through the sample end circuit with the second circuit input

15 начала выборки, причем третий вход схемы начала выборки и второй вход схемы совпадени  св заны с выходом блока формировани  временных интервалов , а вход схемы формировани  15 of the start of the sampling, the third input of the sampling start circuit and the second input of the coincidence circuit are associated with the output of the time interval generation unit, and the input of the formation circuit

20 синхроимпульсов св зан с выходом одного усилител -формировател .20 sync pulses are associated with the output of one amplifier former.

На фиг.1 показана блок-схема устройства, на фиг.2 - временна  диаграьФла работы устройства.Figure 1 shows the block diagram of the device, figure 2 - time diagram of the operation of the device.

2525

Устройство дл  измерени  момента на валу (фиг.1) содержит упругий вал 1, с жестко зак эепленными на нем..измерительными дисками 2 с рав|1омерными метками по периферии и датчики считывани  меток 3 и 4, сое30A device for measuring the torque on the shaft (Fig. 1) contains an elastic shaft 1, with rigidly mounted on it .. measuring discs 2 with equal peripheral marks and sensors for reading marks 3 and 4, connect

иненные с соответствующими усилиел ми-преобразовател ми 5 и б, выхоы которых св заны с входами блока ормировани  временных интервалов 7.Inputs with corresponding amplifiers mi-converters 5 and b, the outputs of which are connected with the inputs of the unit for airtime 7.

Блок селекции сигналов состоит з схемы формировани  синхроимпульов 8, схемы совпадени  9, схемы на-, ала выборки 10 и схемы конца выборки 11. Вход схемы формировани  синроимпульсов 8 св зан с выходом одного из усилителей-формирователей, выход через схему начала выборки 10 - со схемой совпадени  9. Выход хемы совпадени  9 св зан с измери- . ельной схемой 12 и через схему конца выборки И - со вторым входом схеы .начала выборки 10, а второй вход схемы сравнени  9 и третий вход схемы начала выборли 10 соединены с выходом блока формировани  временных интервалов 7,The signal selection unit consists of a sync pulse shaping circuit 8, a coincidence circuit 9, an on-sampling circuit 10, and a sampling end circuit 11. The input of the sync pulse shaping circuit 8 is connected to the output of one of the driver amplifiers; coincidence circuit 9. The output of the coincidence circuit 9 is related to measure-. The primary circuit 12 and, through the end sampling circuit I, with the second input of the circuit, sample 10, and the second input of the comparison circuit 9 and the third input of the beginning circuit, selected 10, are connected to the output of the time interval forming unit 7,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На упругий вал 1 действует установившийс  крут щий момент, содержащий посто нную и переменную составл ющие . Частота переменной составл ющей крут щего момента М кратна угловой частоте вращени  вала 1 (фиг.2, М). Под действием посто нной составл ющей крут щего момента пространственное взаимное расположение измерительных дисков 2 изменилось на посто нную величину, пропорциональную приложенной постд нной составл ющей крут щего момента. Нар ду с посто нным по времени смещением дисков 2 угловое смещение между ними измен етс  под действием переменной составл ющей момента , При вращении вала 1 на выходе датчиков 3 и 4 по вл ютс  гармонические напр жени , сдвинутые по фазе (фиг.2,иТ| ,U;,) на угол, пропорциональный действующему крут щему моменту. Сигналы с выходов датчиков 3 и 4 поступают на усилители-формирователи 5, б, преобразующие их, например, в напр жени  типа меандр с фронтами, жестко св занными с моментами перехода гармонических напр жений на выходе датчиков 3 и 4 через нуль. Выходы формирователей 5 и б управл ют входами блока формировани  временных интервалов 7, на выходе которого вырабатываютс  пр моугольные импульсы с длительностью, пропорциональной приложенному крут щему моменту и обратно пропорциональной скорости вращени  вала 1 .СФИГ.2, а) .The resilient shaft 1 is affected by a steady-state torque, containing a constant and a variable component. The frequency of the variable component of torque M is a multiple of the angular frequency of rotation of shaft 1 (Fig. 2, M). Under the action of a constant component of the torque, the spatial mutual arrangement of the measuring disks 2 changed by a constant value proportional to the applied post-constant component of the torque. Along with a time-constant displacement of the disks 2, the angular displacement between them changes under the action of the variable component of the moment. When the shaft 1 rotates, the output of the sensors 3 and 4 appear harmonic voltages shifted in phase (Fig.2, IT | , U ;,) by an angle proportional to the current torque. The signals from the outputs of sensors 3 and 4 are fed to amplifiers 5, b that convert them, for example, in a square-wave voltage with fronts rigidly connected with the moments of harmonic voltage transition at the output of sensors 3 and 4 through zero. The outputs of the formers 5 and b control the inputs of the unit for forming time intervals 7, the output of which produces square pulses with a duration proportional to the applied torque and inversely proportional to the speed of rotation of the shaft 1, FIG. 2 a).

Длительность каждого из этих импульсов содержит три составл ющие; составл ющую, определ емую начальной установкой дисков 2; составл ющую , пропорциональную величине установившейс  посто нной составл ющей момента и составл ющую, измен ющуюс  от импульса к импульсуThe duration of each of these pulses contains three components; component determined by the initial installation of disks 2; component proportional to the magnitude of the fixed constant moment component and component varying from pulse to pulse

и пропорциональную переменной составл ющей крут щего момента.and proportional to the variable torque component.

С выхода схемы 6 на вход схемы формировани  синхроимпульса 8 поступает напр жение типа меандр. На выходе схемы 8 вырабатываетс  синхроимпульс (фиг.2,6 с частотой повторени , равной угловой частоте вращени  вала 1. Временное положение синхроимпульса жестко св зано с определенной фазой и величиной переменной составл ющей момента. Така  же жестка  временна  св зь существует между синхроимпульсами на выходе блока 7, поэтому импульсы на выходе блока 7, отсто щие на одном и том же, временном рассто нии от синхроимпульса , характеризуют одну и ту же вазу., а следовательно, и величину крут щего момента (фиг.2,а).From the output of the circuit 6 to the input of the formation circuit of the sync pulse 8, a square wave voltage is applied. A sync pulse is generated at the output of circuit 8. (Figure 2, 6 with a repetition frequency equal to the angular frequency of rotation of shaft 1. The time position of the sync pulse is rigidly related to a specific phase and the magnitude of the variable component of the moment. The same hard time relationship exists between the output clock pulses block 7, therefore, the pulses at the output of block 7, located at the same time distance from the sync pulse, characterize the same vase and, consequently, the magnitude of the torque (Fig. 2a).

Дл  выделени  импульсов с выхода блока 7, отсто щих на одном и том же рассто нии от синхроимпульса , в устройство введен блок селекции сигналов.To separate the pulses from the output of block 7, which are at the same distance from the sync pulse, a signal selection block is inserted into the device.

В зависимости от частоты переменной составл ющей крут щего момента, числа зубьев, количества измерений, которые необходимо провести на периоде переменной составл ющей крут щего момента, число импульсов, пропускаемых на вход измерительной схемы 12, может быть различным. Количество этих импульсов в пачке (выборке) определит точность кусочно-линейной аппроксимации измер емого момента.Depending on the frequency of the variable component of the torque, the number of teeth, the number of measurements to be performed on the period of the variable component of the torque, the number of pulses transmitted to the input of the measuring circuit 12 may be different. The number of these pulses in a pack (sample) will determine the accuracy of the piecewise linear approximation of the measured moment.

Момент начала прохождени  импульсов с блока 7 на измерительную СХЕМУ 12 определ етс  схемой начала выборки 10, на вход которой поступает синхроимпульс со схемы 8.С момента поступлени  синхроимпульса со схемы 8 схема 10 начинает подсчитывать количество импульсов, поступающих с блока 7 на третий вход схемы 10. В зависимости от .заложенной в схеме 10 программы при поступлении импульса (фиг.2,а) на выходе схемы 10 вырабатываетс  импульс отказывающий схему совпадени  9 (фиг.2,в). Импульсы с выхода блока 7 начинают проходить через схему 9 на измерительную схему 12 .. (фиг. 2, г) .,The moment of the beginning of the passage of pulses from block 7 to the measuring SCHEME 12 is determined by the sample start circuit 10, to the input of which a clock pulse arrives from circuit 8. From the moment the clock pulse arrives from circuit 8, circuit 10 starts counting the number of pulses from block 7 to the third input of circuit 10 Depending on the program in the circuit 10, when a pulse arrives (Fig. 2, a), the output of the circuit 10 generates a pulse failing the coincidence circuit 9 (Fig. 2, c). The pulses from the output of block 7 begin to pass through the circuit 9 to the measuring circuit 12 .. (Fig. 2, d).,

Импульсы с выхода схемы 9 поступают также на вход счетчика схемы конца выборки 11. По приходе %-го импульса с блока 7 (фиг.2,а), номер которого заложен в программе схемы 11, на выходе схемы 11 вырабатываетс  сигнал (фиг.2д),поступающий на второй вход схемы 10, котора  закрывает схему совпадени  9 и сигналы с блока 7 на блок 12 не поступают. Схемы 10 подготавливаютс  и новому циклу работыThe pulses from the output of circuit 9 are also fed to the counter input of the circuit of the end of the sample 11. Upon the arrival of the% pulse from block 7 (FIG. 2, a), whose number is embedded in the program of circuit 11, the output of circuit 11 produces a signal (FIG. ) received at the second input of the circuit 10, which closes the coincidence circuit 9 and the signals from block 7 to block 12 do not arrive. Schemes 10 are being prepared for the new work cycle.

Таким образом на измерительную схему 12 поступают пачки импульсов с блока 7, несущие информацию оThus, the measuring circuit 12 receives bursts of pulses from block 7, carrying information about

действующем крут щем моменте. Эта информаци  преобразуетс  схемой 12 в величину , пропорциональную крут щему моменту, действутещему на валу в жестко св занные с углом поворота вала отрезки времени, например путем определени  посто нной составл ющей напр жени  последовательности импульсов, поступающих на вход схемы 12.current torque. This information is converted by circuit 12 into a quantity proportional to the torque acting on the shaft in time intervals rigidly related to the angle of rotation of the shaft, for example, by determining the constant component of the voltage sequence of the pulses entering the input of circuit 12.

Использование в устройстве дл  измерени  момента на валу блока селекции сигналов позволит повысить точность измерени  переменной составл ющей и экстремальных значений крут щего момента.The use in the device for measuring the moment on the shaft of the signal selection unit will improve the accuracy of measurement of the variable component and the extreme values of the torque.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  момента на валу, содержащее два диска с метками , св занных с крайними сечени ми базового участка вала, датчики считывани  меток с усилител ми-формировател ми , блок формировани  временных интервалов и измерительную схему, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен блок селекцчи сигналов, состо щий из последовательно соединенных схемы формировани  синхроимпульсов,.схемы начала выборки и схемы совпадени , выход которой непосредственно св зан с измерительной схемой и через схему конца выборки со вторым входом схемы A device for measuring the torque on the shaft, containing two disks with tags associated with the extreme sections of the base shaft section, sensors for reading tags with amplifier-formers, a time interval shaping unit and a measuring circuit, characterized in that, in order to improve the accuracy measurement unit, a signal selection unit is inserted in it, consisting of series-connected sync pulse shaping circuits, a sampling start circuit and a coincidence circuit, the output of which is directly connected to the measuring circuit and through the circuits end of the sample to a second input of the circuit o начала выборки, причем третий вход схемы начала выборки и второй вход схемы совпадени  св заны с выходом блока формировани  временных интервалов , а вход схемы формировани  o the beginning of the sampling, the third input of the sampling beginning circuit and the second input of the coincidence circuit are associated with the output of the time interval generation unit, and the input of the formation circuit 5 синхроимпульсов св зан с выходом одного усилител -формировател .5 sync pulses are associated with the output of one amplifier former. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 20 1 Авторское свидетельство СССР № 558186, кл. G 01 L 3/10, 13,08-.75.Sources of information taken into account in the examination of 20 1 USSR Author's Certificate No. 558186, cl. G 01 L 3/10, 13.08-.75. 2. Фролов Л.Б. Измерение крут щего момента. М. , Энерги , 1967 с.47-48 (прототип).2. Frolov L.B. Torque measurement. M., Energie, 1967 p.47-48 (prototype). 25 25 -4--four- 853436 853436 чh с:with: UU сwith сwith сwith ez--ez-- )) )) )) с с сs c s СWITH )) с с: сс с: с )) с:with: ч|h | )) счsch tt сwith сwith сwith )) с: иwith: and сwith гg ((
SU782691969A 1978-12-04 1978-12-04 Device for measuring shaft torque SU853436A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782691969A SU853436A1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Device for measuring shaft torque

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782691969A SU853436A1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Device for measuring shaft torque

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU853436A1 true SU853436A1 (en) 1981-08-07

Family

ID=20796610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782691969A SU853436A1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Device for measuring shaft torque

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU853436A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3194065A (en) Digital vernier torquemeter
SU853436A1 (en) Device for measuring shaft torque
SU700790A1 (en) Digital meter torque
SU901935A1 (en) Device for measuring anl registration of synchronous machine internal angle
SU842693A1 (en) Time interval meter
SU956966A1 (en) Displacement measuring device
SU610021A1 (en) Digital r.p.m. meter
SU779903A1 (en) Digital phase meter
SU901850A1 (en) Device for measuring temperature of rotating object
SU932420A1 (en) Relative square pulse duration digital meter
SU576602A1 (en) Device for measuring tape-driving mechanism starting time
SU811151A1 (en) Speed meter
SU673921A1 (en) Digital low-velocity measuring device
SU443334A1 (en) Method for digital measurement of phase angles between two electrical signals
SU617722A1 (en) Semiautomatic meter of water current velocity in open river and channel beds
SU996876A1 (en) Device for measuring torque
SU861978A1 (en) Device for measuring temperature
SU1295208A1 (en) Digital electromagnetic thickness gauge
SU789678A1 (en) Apparatus for measuring linear dimensions
SU1007010A1 (en) Speed meter
RU2081422C1 (en) Apparatus for measurement of triangular form periodical signal double amplitude
SU934211A1 (en) Device for testing shaft angular position-to-pulse train converters
SU586386A1 (en) Device for measuring drive speed
SU881802A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU830135A1 (en) Indication device for weighers