Емкостный датчик скорости

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сощиапистическнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06,76 (21) 2367887/18-10 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 05.09,79. Бюллетень М 33 (53)M. Кл.

G 01 P 3/48

Гвсударатаенньй намнтет

СССР аа делам нзабрвтеннй н атнрытнй (5о ) Уд К 62 1.3.

072.6:53 1. .767 (088.8) Дата опубликования описания 08.09.79 (72) Автор изобретения

Ю. М, Романенко (7I) Заявитель

Научно-исследовательский сектор Института Гидропроект нм. С. Я. Жука (54) ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению параметров вращения вала, и предназначено, главным образом, для работы

s системе автоматического управления (АСУ) гидроэлектростанций (ГЭС) .

Известны устройства для измерения . параметров вращения вала, в которых используется реакция автогенераторного преобразователя на введение модулируюто щих электродов, скрепленных с валом, в междуполюсное пространство сердечника индуктивности контура этого преобразователя (11. Существенными недостатками такого рода устройств является, в част l5 ности, необходимость обеспечения малого зазора - порядка 0,3 мм между торцами полюсов и плоскостью модулируюших электродов, а также их относительно низкая помехоустойчивость, что, в целом, исключает воэможность применения такого рода устройств в эксплуатационных условиях, характерных для ГЭС. Известно также устройство для измерения параметров вращения вала, наиболее полно отвечающее условиям эксплуатации ГЭС, содержащее трехэлектродный емхостной датчик, включенный в схему автогенераторного преобразователя, нагруженного через частотный селектор на измеритель параметров вращения вала, в основе которого лежит время-импульсный измеритель (2).

К числу его недостатков следует отнести невозможность контроля недопустимых значений радиальных биений вала.

Нелью изобретения является обеспечение контроля радиальных биений вала, выходящих за пределы допустимого уровня. Эта цель достигается тем, что в емкостном датчике скорости модулнруюшие электроды выполнены прямоугольными, а рабочие обкладки выполнены в виде П-образных электродов, обхватывающих модулируюшие электроды, при этом частотный селектор снабжен дополнительным фильтром, настроенным на допустимую граничную частоту, н сигнальным индикатором.

46 4 нераторного преобразователя 7; этот преобразователь посредством буферного усилителя 8 нагружен на двухчастотный селектор, в состав которого входят фильтры 9 и 10, полоса прозрачности одного из которых, например фильтра 9, соответствует средней частотеавтогенераторного преобразователя

7, а полоса прозрачности фильтра 10 соответствует частоте сигнала этого преобразователя, генерируемого в моменты, когда радиальные биения вала достигают значения, при котором требуется применять меры, обеспечивающие устранение этих биений. Выход фильтра 9 соединен с входом измерителя 11 скорости вращения вала, обычно выполняемого на базе цифрового частотомера, позволяющего проводить измерения как в режиме счета импульсов, так и в режиме измерения периода, Выход фильтра 10 соединен с входом сигналиэатора 12, определяющего момент достижения величины радиальных биений недопустимого значения, причем выход этого сигнализатора может быть подключен к устрой".твам, выключающим. гидроагрегат иэ технологического процессе.

В случае работы устройства применительно к исследованию режима вращения вала гидрогенератора, характеризующегося относительно низкими частотами радиальных биений, достаточно испольэовать 1530 модулирующих электродов, равномерно распределенных по периферии основания 3, что полностью обеспечивает своевременное выявление биений, амплитуда которых превышает допустимое значение.

Наконец, применение параллельно присоединенных к обкладками 5 еще двух пар идентичных обкладок, разнесенных через

120 одна относительно другой, позволяет

О практически полностью обеспечить необ-, ходимое быстродействие обнаружения радиальных биений при превышении их амплитуды допустимой величины.

Формула изобретения

Емкостной датчик скорости, содержащий жестко связанные с валом моделирующие электроды, неподвижные рабочие обкладки, подключенные к автогенератор ному преобразователю, и частотный селектор, отличающийся тем, что, с пелью контроля радиальных биений вала, модулирующие электроды выполнены прямоугольными, а рабочие обкладки выполнены в виде П-образных электродов, бхватывающих модулирующие электроды, при этом частотный селектор снабжэидопоанительным фильтром, настроенным на допус3 6844

Йля анализа работы устройства в режиме радиальных биений примем следующие обозначения:

g - действующая глощадь обкладок между модулнруищим электродом и вертикальным электродом П-образной обкладки; ф.- зазор между этими электродами; - соотношение между площадью Ц и действующей площадью гориэон- 10 тальной части П-образной обкладки;

Д- зазор между этой частью обкладки и модулнрующим электродом; Ь- величина радиального биения вала. 15

Тогда емкость датчика при отсутствии биений выразится в виде

С =Я (" yg +— где Сн - начальная геометрическая его емкость, При наличии же биений эта емкость выразится в виде у+ уг а

Следовательно, частоты автогенераторного преобразователя, соответствующие приведенным значениям емкостей датчика, соответственно выразятся в виде

Մ2K EL@ S +—

% 2

Н Д Д

И 35

У=в

2 ЕЬС+б — +— а их отношение будет равным

С,+9 + -ут.е. практически такие биения не сказываются на результатах измерений.

На чертеже приведена блок-схема устройства (датчик изображен в разрезанном по вертикальной оси виде в аксонометри ческой проекции) . 50

Система модулярующих электродов 1 (на чертеже изображен один иэ них), сва1 занная с валом 2 посредствам основания

3, сопряжена с закрепленными на основании 4 П-образными электродами 5, кото- 55 рые совместно с системой модулирующих электродов 1 образуют трехэлектродный о електроемкостный датчик, включенный посредством выводов 6 в систему автоге684446 тимую граничную частоту, и сигнальным индика гором.

Источники информации, принятые во внимание при вкспертизе

61. Приборы и системы управления, 1973, М 1, с. 38.

2. Авторское свидетельство СССР

% 353200, .кл. Я Ol Р 3/44, 1972.

Составитель Е. Шведов

Редактор Л, Тюрина Tentpeg 3. @анте Корректор E- Папп

Заказ 527Ы38 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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