Датчик скорости вращения вала

 

ДАТЧИК СКОРОСТИ ВР МЦЕНИЯ ВАЛА, содержащий закрепленный на валу модулирующий диск с ферромагнитными зубцами, рассредоточенными по его периметру, и установленный у модулирующего диска магнитЬиндукционный прео(бразователь скорости вращения, включающий обмотку и постоянный магнит, установленный по радиусу к диск, отличающийся тем, что, с целью растирания информационных возможностей , ферромагнитные зубцы модулирующего диска рассредоточены в. различных плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗЬ9 G 0.1 Р 3 48, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3449637/18-10. (22) 10.06.82 (46) 23.01.84. Вюл. Р 3 (72) Ф.К.Жестовский,, (53) 531 112 (088. 81 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 291147, кл. 6 01 P 3/48, 1969.

2. Утяьышев Р.И. Техника измерения скоростей вращения. М.-Л., Гос:энергоиэдат, 1961, с. 7 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ВАЛА, содержащий закрепленный на валу модулирующий диск с ферромаг„„SU„„1068816 А нитными зубцами, рассредоточенными по его периметру, и установленный у модулирующего диска магнитоиндукционный преобразователь скорости вращения, включающий обмотку -и постоянный магнит,.установленный по радиусу к диску, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью рас- ширения информационных возможностей, ферромагнитные зубцы модулирующего диска рассредоточены в различных плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала.1068816

Изобретение относится к приборостроению и автоматике для измерения скорости вращения валов н их смещений или деформаций вращающихся элементов.

В настоящее время для измерения к скорости вращения валов широкое распространение получили магнитоиндукционные импульсные датчики, содержащие постоянный магнит с выходной обмоткой, частота генери- 10 руемых импульсов с которой или временной интервал между импуль— сами пропорциональны скорости вращения Г13.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик, содержащий зубчатый ферромагнитный диск, закрепленный на вращающемся валу, и постоянный цилиндрическии магнит с выходной 20 обмоткой, установленные по радиусу к диску. При прохождении ферромагнитного зубца относительно торца магнита в выходной обмотке возникает импульсный сигнал (23.

Известные устройства не обеспечивают измерения осевых смещений вала или деформаций диска с индукторами.

Целью изобретения является расширение информационных воэможностей датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике скорости вращения вала, содержащем закрепленный на валу модулирующий диск с 35 ферромагнитными зубцами, рассредоточенными по его периметру, и установленный у модулирующего диска магнитоиндукционный преобразователь скорости вращения, включающий 40 обмотку и постоянный магнит, установленный по радиусу к диску, ферромагнитные зубцы модулирующего диска рассредоточены в различных плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала.

На фиг. 1 показан один из возможных вариантов датчика; на фиг. 2— амплитудная характеристика датчика; на фиг..3 — РазвеРтка торца диска 50 с зубцами и взаимное положение торца диска и цилиндрического магнита при недеформированном (штрихпунктир) и деформированном (пунктир) состояниях диска, на фиг. 4 и 5 — последовательности импульсов с выходной обмотки для случая недеформированного и деформированного диска соответственно.

Датчик содержит постоянный цилиндрический магнит 1 (фиг. 1) с выход- 60 ной обмоткой 2 и закрепленный на валу 3 диск 4 с зубцами 5-10 из ферромагнитного материала. Часть зубцов смещены друг относительно друга и относительно оси магнита 1.

Для расшифровки показаний датчика предварительно определяется его амплитудная характеристика (фиг. 2) в виде зависимости амплитуды импульса с выходной обмотки от величины заданного бокового смешения эуб— ца диска.

Датчик работает следующим образом.

При вращении вала 3 с выходной обмотки 2 датчика снимается последовательность импульсов, причем cKQрость вращения вала определяется обычным образом по частоте генерируемых импульсов или измерением временного интервала между последовательными импульсами. При отсутствии осевого смещения вала 3 (или деформации диска 41 из шести приходящих на один оборот вала импульсов (Фиг. 4) два последовательных импульса от зубцов 5 и 6 имеют одинаковые амплитуды, а импульс от зубца 10 имеет максимальную амплитуду А. Величины амплитуд остальных импульсов в соответствии с амплитудной характеристикой (фиг. 2) датчика определяются известным боковым смещением.

При наличии осевого смещения вала 3 изменяется взаимное положение торца магнита и диска (фиг. 1 и З,пунктир), что приводит к характерному изменению лишь амплитуд в последовательности из шести импульсов, т.е. измерение скорости может приводиться когда деформации отсутствуют. Для определения величин осевого смещения вала 3 (или деформации диска 4 ) используется амплитудная особенность последовательных импульсов (фиг. 5), в кото— рой два следующие друг за другом импульса от зубцов 5 и 6 имеют равные амплитуды, что позволяет провести идентификацию, т.е. поставить в соответствии каждому импульсу в последовательности известный зубец

5-10. Так наибольшая амплитуда соответствует в данном случае импульсу от зубца 7, первому из последовательно несмещенными друг относительно друга зубцами 5 и 6. Величина бокового смещения вала при известной геометрии и.амплитудной характеристике определяется очевидным образом и равна для данного случая взаимному боковому смещению зубцов 7 и 10.

По сравнению с известными предлагаемый датчик имеет большие функциональные возможности, когда наряду с измерением скорости вращения вала измеряется и его осевое смещение или деформация закрепленного на валу тела. При этом сохранены бесконтактный способ измерения и простота конструкции.

1068816

10 Яф ии фиС. 2

Фие.5

Составитель Е. Измайлов

Техред Ж.Еастелевич Корректор дзятко

Редактор P.Öèöèêà

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11455/39 Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва; Ж-35, РаушСкая наб., д. 4/5