SU871070A1 - Устройство дл измерени скорости вращени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  измерени  скорости вращени  объектов с большой точностью.

В насто щее врем  широко используютс  измерители скорости вращени  объекта П3 которые имеют подвижную часть, вращающуюс  синхронно с исследуемым объектом и представл ющую собой тахометрический диск или отражатель, и и.неподвижную часть, на которой размещены приемники и преобразователи информации - фотодиоды, источники света , индукционные катушки и т.д.

Из-за наличи  в этих устройствах тахометрических дисков и растровых решеток , погрешности изготовлени  которых весьма значительны, такие устройства имеют погрешности измерени  ско- jg рости вращени , не удовлетвор ющие потребности производства высокоточных изделий и проведени  научных исследований .

Наиболее близким по технической сущности и решаемым задачам к предлагаемому изобретению  вл етс  датчик, который имеет неподвижный измерительный растр, осветитель, фокусирующий . объектив, отражатель света, размещаемый на вращающемс  валу, и светочувствительный элемент, на который подаютс  импульсы света, отраженные от растра. Частота следовани  импульсов пр мо пропорциональна количеству штрихов на растре и скорости вращени  вала CZj .

В данном устройстве колебани  временных рассто ний между соседними импульсами в сигнале, по которым суд т о скорости вращени  объекта, завис т не только от скорости -вращени , но и от колебани  рассто ний между штрихами- растра, т.е. точность выполнени  растровой решетки пр мо вли ет на точность измерени  скорости вращени . Учитыва  возможности современных линейно-угловых средств измерени , а

также возможности технологии изготовлени  растра, обща  относительна  погрешность измерени  такого устройства J. 10.

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков и повьппение точности измерени  скорости вращени .

Цель достигаетс  тем, что чувствительный элемент и модул тор выполнены в виде дискового резонатора, один из дисков которого установлен на вращающемс  валу и снабжен возмущающим зондом и противовесом, а другой диск закреплен неподвижно и на нем установлена полоскова  лини  с коаксиальным разъемом.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 функциональна  электрическа  схема установки дл  измерени  скорости вращени  .

Устройство имеет подвижную обкладку резонатора 1, насаженную на испытуемый вал 2, и на которой закреплены возмущающий зонд 3, балансировочньй груз 4, а также неподвижную обкладку резонатора 5, закрепленную на подставке 6, центральную жилу полосковой jmHHH 7, СВЧ-разъем 8, изол ционную стойку 9, центрирующий штифт 10.

Функциональна  электрическа  схема установки дл  измерени  скорости вращени  в которой используетс  насто щее устройство, может быть пострена следующим образом.

Устройство 11 через циркул тор; запитывают СВЧ-энергией от генератор 12, синхронизированного генератором опорной частоты 13. Сигнал расстройки через циркул тор поступает на устройство обработки 14i.

Принцип действи  предлагаемого устройства состоит в следующем.

Соосно с вращающимс  объектом устанавливаетс  кольцевой полуоткрытый коаксиальный (полосковый) СВЧ-резонатор , причем одна .из обкладок резонатора закрепл етс  непосредственно на вращающемс  объекте. В резонаторе при его настройке в резонанс создаетс  система сто чих волн. Условием настройки резонатора  вл етс  строго соответствие частоты возбуждени  одной из его резонансных частот. При этом на длине окружности резонатора укладываетс  целое число полуволн, резонатор отбирает от источника наибольшую мощность и в питающем .этот

04

резонатор тракте создаетс  режим бегущей волны. Если теперь в поле резонатора внести возмущающее тело, каким  вл етс  вращающийс  синхронно с испытуемым валом зонд, то будет происходить циклическа  расстройка резонатора . В те.моменты времени, когда зонд находитс  в узле пол , расстройка минимальна (есть моменты, когда она

нулева ), а в те моменты, когда зонд находитс  в пучности пол , расстройка максимальна (и должна быть малой, чтобы в резонаторе оставалось то же количество полуволн).

В соответствии с величиной расстройки резонатора в питающем его тракте по вл етс  отраженна  волна, котора  может быть зарегистрирована с помощью , например, циркул тора. Сигнал

расстройки  вл етс  пульсирующим в такт с вращением вала, а количество пульсаций на один оборот вала зависит от числа полуволн, укладывающихс  в резонаторе, а значит от частоты настройки резонатора.

Использование в качестве растра системы сто чих волн позвол ет снизить погрешность измерени  скорости враще ш  до 1-10, а также создает

дополнительную возможность легко мен ть число штрихов в растре путем изменени  частоты СВЧ-сигнала.

Изобретение может найти применение в тех област х промышленности и научных исследований, где требуетс  повышенна  точность измерени  скорости вращени  объекта при минимальном измерительном усилии, например, при испытани х прецизионных микродвигателей,

лентопрот жных механизмов, высококачественных записывающих и воспроизвод щих устройств и т.п.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   45

   Устройство дл  измерени  скорости вращени , содержащее модул тор, св занный с исследуемым валом, и чувствительный элемент подключенный к регистрирующей схеме, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , чувствительный элемент и модул тор выполнены в виде дискового резонатора, один из дисков которого установлен на вращающемс  валу и снабжен возмущаюпщм зондом и противовесом, а другой 8 диск закреплен неподвижно и на нем установлена полоскова  лини  с коаксиальным разъемом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертиз/

   /. f 71070 1. Агейкин Д. И. и др. Датчики контрол  и регулировани . М., 1965, с. 456-483.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 5 № 382004, кл. G 01 Р 15/08, 1970 (прототип ) .

   //

   fj

   //