SU949334A1

SU949334A1 - Apparatus for measuring dynamic parameters of rotating objects

Info

Publication number: SU949334A1
Application number: SU803243829A
Authority: SU
Inventors: Сергей Сергеевич Торопов; Валентин Федорович Проценко; Ольга Борисовна Жаворонкова; Виктор Семенович Захарин
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1982-08-07

Description

(5 УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ(5 DEVICE FOR MEASUREMENT DYNAMIC PARAMETERS OF ROTATING OBJECTS

1one

Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и может быть использовано дл измерени динамических параметров (деформаций, давлени , вибраций и др.) вращающихс объектов с помощью бесконтактных токосъемников трансформаторного типа и резистивных преобразователей, располагаемых на вращающемс объекте.The invention relates to information and measurement technology and can be used to measure dynamic parameters (deformations, pressure, vibrations, etc.) of rotating objects using contactless transformer-type current collectors and resistive transducers located on a rotating object.

Известно устройство дл измерени динамических параметров вращающихс объектов, содержащее питающие бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, генераторы высокой и низкой частот, диодные выпр мители и тензомосты, расположенные на вращающемс oбъeктe передающий бесконтактный токосъемник трансформаторного типа, частотные сепараторы, усилители и регистрирующий блок Г 1J.A device for measuring the dynamic parameters of rotating objects is known, which contains transformer-type contactless current collectors, high and low frequency generators, diode rectifiers and strain gauges located on a rotating object transmitting a transformer type, frequency separators, amplifiers, and a recording unit G 1J.

Недостатком устройства вл етс значительна температурна погрешность измерени динамических параметров вращающихс объектов, обусловленна зависимостью активного сопротивлени обмоток бесконтактных токосъемников от изменени температуры окружающей среды.The drawback of the device is a significant temperature error in measuring the dynamic parameters of rotating objects, due to the dependence of the active resistance of the windings of contactless current collectors on the change in ambient temperature.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл измерени динамических параметров вращающихс объектов, содержащее питающий и передающий The closest to the invention in its technical essence is a device for measuring the dynamic parameters of rotating objects, containing the supply and transmitting

0 бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, тензометрический мост, располагаемый на вращающемс объекте, одна диагональ кото15 рого соединена с вращающейс обмоткой питающего токосъемника, а друга диагональ подсоединена к вращающейс обмотке передающего токосъемника , регистрирурощий блок, вход ко20 торого соединен с неподвижной обмоткой передающего токосъемника, ге нератор пр моугольного напр жени ,0 contactless transformer-type current collectors, a strain gauge bridge located on a rotating object, one diagonal that is connected to the rotating winding of the power supply current collector, and the other diagonal is connected to the rotating winding of the transmitting current collector, the recording unit, the input of which is connected to the fixed current winding. Rectangular voltage

.усилитель посто нного тока с дифференциальным входом, к инверсному входу которого подключена обмотка обратной св зи, размещенна в стато ре питающего токосъемника, к пр мому входу подключен выход генератора пр моугольного напр жени , а выход усилител присоединен к первичной обмот ке питающего токосъемника CzJ, Недостатком известного устройства дл измерени динамических параметро вращающихс объектов вл етс зависимость точности измерени динамичес ких параметров вращающихс объектов от изменени активного сопротивлени вторичной цепи, размещенной на вращающемс объекте , под вли нием темпе ратуры окружающей среды. Цель изобретени - повышение точности измерени динамических парамет ров вращающихс объектов. . Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл измерени динамических параметров вращающихс объектов, содержащее питающий и передающий бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, тензометрический мост, располагаемый на вращающемс объекте, одна диагональ которого соединена с вращающейс обмоткой питающего токосъемника , а друга диагональ подсоединена к вращающейс обмотке передающего токосъемника, регистрирующий блок, вход которого соединен с неподвижной обмоткой передающего токосъемника, генератор пр моугольного напр жени , усилитель посто нного тока с дифференциальным входом , к инверсному входу которого подключена обмотка обратной св зи, размещенна в статоре питающего токосъемника, а выход усилител присоединен к первичной обмотке пит ющего токосъемника, снабжено регулируемым усилителем, включенным между выходом генератора пр моуголь ного напр жени и пр мым входом уси лител посто нного тока, задатчиком опорного напр жени , блоком сра нени , параллельно включенными нагрузочным сопротивлением и дополнительной обмоткой, размещенными в статоре питающего токосъемника, один общий вывод которых соединен с общим проводом, а второй - с первым входом блока сравнени , второй вход блока сравнени соединен с задатчиком опорного напр жени , а выход с управл ющим входом peгyлиpyeмoг усилител . На чертеже приведена структурна схема устройства дл измерени динамических параметров вращающихсь объектов. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 пр моугольного напр жени , регулируемым усилитель 2 и усилитель 3 посто нного тока с дифференциальным входом , питающий бесконтактный токосъемник трансформаторного типа с первичной обмоткой 5 обмоткой 6 обратной св зи, параллельно включенными нагрузочным сопротивлением 7 и дополнительной обмоткой 8,размещенными в статоре питающего токосъемника i, и с вращающейс обмоткой 9, размещенной на вращающемс объекте 10, тензометрический мост 11, также размещенный на вращающемс объекте 10, передающий бесконтактный токосъемник 12 трансформаторного типа с вращающейс обмопкой 13 и неподвижной обмоткой 1, регистрирующий блок 15. задатчик 16 опорного напр жени и блок 17 сравнени , входы которого соединены с дополнительной обмоткой 8 и выходом задатчика 16 опорного напр жени , а выход - с управл ющим входом регулируемого усилител 2. Устройство дл измерени динамических параметров вращающихс объектов работает следующим образом. Генератор 1 пр моугольного напр жени , усилитель 3 посто нного тока с дифференциальным входом, первична обмотка 6 обратной св зи, соединенные указанным образом, формируют в первичной обмотке 5 питающего токосъемника k линейно нарастающий ток. При этом во вращающейс обмотке 9 и дополнительной обмотке 8 индуктируютс посто нные по величине ЭДС в течение интервалов времени Д±, заведомо большего периода низшей гармоники контролируемого динамического параметра. Напр жение с вращающейс обмотки 9 питающего токосъемника поступает на одну из диагоналей тензометрического моста 11, размещенного на вращающемс объекте 10. Разбаланс моста П под действием контролируемого динамического параметра приводит к возникновению тока в его измерительной диагонали, протекающего через вращающуюс обмотку 13 передающего токосъемника . Индуктированный в неподвижной обмотке Ц передающего токосъемника сигнал, пропорциональный величине разбаланса тензометрического моста 11, а, следовательно, и величине контролируемого .динамического параметра , фиксируетс регистрирующим блоком 15. Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение активного сопротивлени обмотки 9 а, следовательно, и изменение тока в плечах тензометрического моста 11.. DC amplifier with differential input, to the inverse input of which is connected a feedback winding placed in the stator of the supply current collector, the output of the square voltage generator is connected to the forward input, and the output of the amplifier is connected to the primary winding of the supply current collector CzJ, A disadvantage of the known device for measuring dynamic parametric rotating objects is the dependence of the accuracy of measuring the dynamic parameters of rotating objects on the change in the active resistance of the second. ary circuit disposed on a rotating object, under the influence of ambient ture medium pace. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the dynamic parameters of rotating objects. . The goal is achieved by the fact that a device for measuring dynamic parameters of rotating objects, containing a supply and transmitting contactless transformer-type current collectors, a strain gauge bridge located on a rotating object, one diagonal of which is connected to the rotating winding of the power current collector and the other diagonal is connected to the rotating winding of the transmitting current collector registering unit, the input of which is connected to the fixed winding of the transmitting current collector, generator right angle A direct current amplifier with a differential input, to the inverse input of which is connected a feedback winding placed in the stator of the supply current collector, and the output of the amplifier connected to the primary winding of the supply current collector, is equipped with an adjustable amplifier connected between the output of the direct carbon generator the voltage and the direct input of the dc amplifier, the reference voltage setting device, the time unit, in parallel with the load resistance and additional winding, are placed GOVERNMENTAL stator supply current collector, a common terminal thereof connected to ground, and the second - the first input of the comparison unit, the second input of the comparison unit is connected to the reference voltage setting unit, and an output to a control input of the amplifier pegylipyemog. The drawing shows a block diagram of a device for measuring the dynamic parameters of rotating objects. The device contains a rectangular voltage generator 1 connected in series, an adjustable amplifier 2 and a direct current amplifier 3 with a differential input, supplying a transformer-type contactless current collector with a primary winding 5 feedback winding 6 connected in parallel with a load resistance 7 and an additional winding 8 placed in the stator of the supply current collector i, and with the rotating winding 9 placed on the rotating object 10, the strain gage bridge 11, also placed on the rotating volume Fig. 10, transmitting a contactless current collector 12 of a transformer type with a rotating winding 13 and a fixed winding 1, a registering unit 15. The reference voltage adjuster 16 and a comparison block 17, the inputs of which are connected to the additional winding 8 of the reference voltage setting 16, and the output with the control input of the adjustable amplifier 2. A device for measuring the dynamic parameters of rotating objects operates as follows. A rectangular voltage generator 1, a DC amplifier 3 with a differential input, the primary feedback winding 6 connected in this way, forms a linearly increasing current in the primary winding 5 of the supply current collector k. In this case, in the rotating winding 9 and the additional winding 8, constant values of the emf are induced during the time interval D ±, which is known to be longer during the lower harmonic of the controlled dynamic parameter. The voltage from the rotating winding 9 of the supply current collector is supplied to one of the diagonals of the strain gauge bridge 11 placed on the rotating object 10. The unbalance of the bridge P under the action of a controlled dynamic parameter causes a current in its measuring diagonal to flow through the rotating winding 13 of the transmitting current collector. Induced in the fixed winding C of the transmitting current collector, a signal proportional to the magnitude of the unbalance of the strain gauge bridge 11, and, consequently, to the value of the controlled dynamic parameter, is recorded by the recording unit 15. A change in the ambient temperature causes a change in the resistance of the winding 9 shoulders strain gauge bridge 11.

Это ведет к изменению уровн выходного сигнала в измерительной диагонали тензометрического моста 11 . при одинаковом уровне контролируемого параметра. Аналогична зависимост активного сопротивлени дополнительной обмртки 8 от температуры приводит к изменению напр жени , снимаемого с нагрузочного регистра, которое подаетс на блок 7 сравнени . На другой вход блока 17 сравнени поступает стабилизированное напр жение с задатчика 16 опорного напр жени . Разностный сигнал с блока 17 сравнени поступает на управл ющий вход регулируемого усилител 2, измен ет напр жение на его выходе и, соответственно , напр жение во вращающейс обмотке 9 и дополнительной обмвтке 8, компенсиру возникшую температурную погрешность.This leads to a change in the output signal level in the measuring diagonal of the strain gauge bridge 11. with the same level of monitored parameter. A similar dependence of the active resistance of the additional winding 8 on the temperature leads to a change in the voltage taken from the load register, which is fed to the comparison unit 7. The other input of the comparator unit 17 receives a stabilized voltage from the setpoint 16 of the reference voltage. The difference signal from the comparator unit 17 is fed to the control input of the adjustable amplifier 2, changes the voltage at its output and, accordingly, the voltage in the rotating winding 9 and the additional signal 8, to compensate for the temperature error that has occurred.

Таким образом, повышаетс точность измерени динамических параметров вращающихс объектов за счет питани тензометрического моста посто нным током, величина которого поддерживаетс посто нной при изменени х температуры окружающей среды в широком диапазоне. Это позвол ет примен ть предлагаемое устройство в различных област х техники (двигателестроении, турбостроении и т.д.), на объектах, где температура окружающей среды в месте установки устройства дл измерени динамиг ческих параметров вращающихс объектов может существенно изменитьс в процессе измерений.Thus, the accuracy of measurement of the dynamic parameters of rotating objects is enhanced by feeding the strain gauge bridge with direct current, the value of which is kept constant with changes in the ambient temperature over a wide range. This allows the proposed device to be used in various technical fields (engine building, turbine engineering, etc.) at sites where the ambient temperature at the installation site of the device for measuring the dynamic parameters of rotating objects can change significantly during the measurement process.

Claims

1. USSR author's certificate number 175695, cl. G 01 L, 196t.

2. USSR author's certificate for application number 2770907 / 18-21,

cl. H 01 R 39/00, 1979 (prototype).

-f.

X

7 G

fff

17

/

7 /