Устройство для измерения параметров вращающихся деталей

!

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

728004

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к аят. свид-ву М 591723

Кл. (22) Заявлено 23.08.77 (21) 2520840/18-30

01 К 13!08 с присоединением заявки ¹

Гасударственные комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15 04 80 Бюллетень № 14

lI0 Мелам изобретеиий и открытий

ЛК 536.53 (088.8) /

3,ага опубликования описания IS.04.80 (72) Авторы изобретения

В. П. Лисейкин и Б. В. Тютин (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения различных параметров вращающихся, объектов, например, температуры.

Но основному авт. св. К 591723 известно устройство, состоящее иэ резисторов датчика, 5 ,последовательно соединенных туннельного диода и фотодиода, транзистора, база которого подклю-,,чена к свободному концу туннельного диода, генератора и источника питания, размещенных

10 на вращающейся детали, а также источника света, авторегулятора и регистратора, расположен иых неподвижно. Такое устройство позволяет измерять температуру с высокой точностью, например, погрешность измерения в диапазоне

270 — 320 К ие превышала 0,2 К, что было до— стигнуто в основном за счет подачи на генератор с резистивным датчиком стабильного нанряжения только на время измерения.

Однако функциональные возможности такого устройства ограничены из-за наличия только одной точки измерения. Так, например, оно не" применимо для измерения перепада температур, в нем отсутствует возможность калибровки нз2 мерительного тракта в процессе измерений, что необходимо для дальнейшего повышения точности измерений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, беэ существенного усложнения его конструкции.

Цель достигается тем,что в предлагаемое устройство донолннтельно введены транзистор, диод, и реэистивный датчик, причем эмиттер дополнительного транзистора соединен с эмнттером имеющегося транзистора, база дополнительного транзистора через диод подключена к точке соединения туннельного диода с фотодиодом, а коллектор соединен с одним концом допол-, нительного резистивного датчика, другой конец которого подключен к точке соединения имеющегося резистивногд датчика с генератором, а второй конец имеющегося резистнвного датчика подключен к коллектору имеющегося трап. эистора.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого уСтройства, состоящая нз основного резистивного датчика 1, генератора 2, источника питания 3, основного транзистора 4, резнсто728004

>. ра 5, туннельного диода 6,- фотодиода 7, катушек индуктивной связи 8 и 9, регулятора яркости 10 с устройством автоматики, источника света 11, регистрирующего прибора 12, дополнительных трачзисторов 13, диода 14 и резистивного датчика 15. Элементы с 1 по 8 и с 13 по 15 расположены на вращающейся детали, а элементы с 9 по 12 — на неподвижном основании,Устройство работает следующим образом.

Частота генератора 2, являясь функцией измеряемого параметра, подводится посредством индуктивной связи к регистрирующему прибору.

15 . измерения начинаются с подачи питания на регулятор яркости 10, который постепенно увеличивает мощность источника света 11, освещающего фотодиод 7. Ток фотодиода 7, постепенНо возрастая, открывает через туннельный ди20 од б транзистор 4. Транзистор 13 в это время закрыт благодаря падению напряжения на диоде 14. Ток коллектора транзистора 4 проте кает через резистивный датчик 1 и генератор 2, частота генератора 2 является функцией сопротивления резистивного датчика 1 и через катушки связи 8 и 9 подается на регулятор яркости 10. По мере дальнейше о увеличения освещенности фотодиода 7 он уменьшает свое сойротйвление, увеличивая ;îê туннельного диода

6 до тех пор, пока этот ток,не достигает тока максимума этого диода. При достижении тока матссищйа сопротивление туннельного диода ввЬзрастает, падение напряжения на нем увеличивается, что приводит к уменьшению тока в базовой цепи транзистора 4 и закрыванию этого транзистора, напряжение в точке соединеййя фотодиода с туннельным диодом возрастает, что приводит к открьванию транзистора 13, ток коллектора протекает через резистивный дат,чик 15 и генератор 2. Частота генератора является теперь функцией сопротивления резистивного датчика 15. Таким образом, происходит дистанционное переключение резистивных датчиков. В момент переключения происходит скач45 кообразное изменение частоты генератора 2, при этом блок автоматики, входящий в состав регулятора яркости 10, прекращает увеличивать мощность источника света и выдает команду регистрирующему прибору 12 на измерение частоты сигнала генератора 2, являющейся функцией сопротивления резистивного датчика 15. По окончании измерения частоты устройство автоЫатики выключает источник света, а затем вновь eI o включает, но с яркостью несколько меньшей, чем яркость, при которой рбйзбШло переключение резистивных датчиков. При повторном включении блок автоматики выдает команду регистрирующему прибору на измерение час4 тоты сигнала генератора 2, являющейся функцией сопротивления резистивного датчика 1.

По окончании измерения источник света 11 вьгключается до начала следующего измерения, /

При выключенном источнике света 11 сопротив-. ление фотодиода 7 велико, транзисторы 4 и 13 закрыты, н ток от источника 3 практически не потребляется. Как видно из описания, предложенное устройство позволяет измерять температуру в двух точках вращающейся детали или перепад температур между двумя точками. При необходимости измерения температуры с высокой точностью {более 0,1 К) вместо одного из резистивных датчиков включается образцовый резистор, и, измеряя частоту генератора при работе его с этим резистбром„можно ввести поправку в измерения, исключающую влияние таких факторов как изменение напряжеши источника питания, изменение температуры элементов устройства, центробежных ускорений, стаpenIII элементов устройства. Такая поправка обычно вводится в предположении, что зависимость частоты генератора 2 близка к линейкой, а транзисторы 4 и 13 имеют одинаковые падения напряжений в цепи коллектор-эмиттер.

Применение устройства с образцовым резистором позволяет повысить точность измерений в 1,5 — 2 раза по сравнению с устройством по основному авторскому свидетельству, Кроме того, предложенное устройство позволяет решить следуюгцие зада п :, одновремешгого тензометрирования и измерения температуры в зоне наклейки тензодатчнка (при этом, сохраняются и основные преимущества устройства по авт, св, Р 591723), 1 обеспечения работы устройства при стабильном напряжении питания, которое не зависит . от расстояния до источника света и температуры окружающей среды; обеспечения питания резистивных датчиков импульсным тдком, когда время измерения во много раз меньше времени между измерениями, что дает малый разряд источника тока и т.д.

Погрешность измерений температуры, вносимая предложенным устройством, не превышала

0,1 К в диапазоне температур 270 — 320 К.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров вращающихся деталей по авт. св. У 591723, о тлича ющее ся тем,что, сцелыорасширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены транзистор, диод и резистивный датчик, причем эмиттер poIIOIIHIITCIII ного транзистора соединен с эмиттером имеюще.гося транзистора, база дополнительного транзисСоставитель В. Костин

Техред Н,Бабурка Корректор Ю Макаренко

Редактор И. 1Дубина

TBpRK 713 Подписное

ИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыпй

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

Заказ 1121/41

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

5 728004 6 тора через диод подключена к точке соедине- подключен к точке соединения имеющегося иия тутгнельного дчода с фотодиодом, а коллек- резистивного датчика с генератором, второй ко тор соединен с одним концом дополнительного Нец имеющегося резистивного датчика подклюI резистивного датчика, другой конец которого, чен к коллектору имеющего транзистора,