устройство для измерения крутящего момента на вращающихся валах

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента на вращающихся валах, содержащее магнитоупругий датчик, установленный с зазором по отношению к валу, фазовращатель, источник переменного напряжения, выход которого подключен к обмотке возбуждения датчика и входу фазовращателя, сумматор, к одному входу которого подключен выход датчика, к другому входу - выход фазовращателя, а выход сумматора через последовательно соединенные полосовой фильтр и выпрямитель подключен к сглаживающему фильтру нижних частот и измерительному прибору, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и устранения вредного влияния магнитной неоднородности материала вала, используется линейно-кольцевой магнитоупругий датчик, состоящий из секций, симметрично расположенных по окружности вала, каждая секция датчика состоит из последовательно включенных трансформаторных магнитоупругих преобразователей, расположенных вдоль линии вала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента валов различных силовых установок, используемых на морских судах, в металлургии и других областях техники.

Известно устройство для измерения крутящего момента, описанное в кн. авт. Жадобин Н.Е., Крылов А.П., Малышев В.А., «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики», СПб.: Элмор, 1998, 440 с., содержащее z перекрестных трансформаторных магнитоупругих преобразователей, симметрично расположенных по окружности вала. Данное устройство позволяет скомпенсировать гармонические составляющие выходного сигнала датчика крутящего момента, вызванные магнитной неоднородностью материала вала, за исключением гармоник, кратных числу преобразователей.

Однако такое устройство имеет низкую помехоустойчивость, так как не компенсирует гармонические составляющие выходного сигнала, кратные числу трансформаторных магнитоупругих преобразователей.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

Это достигается тем, что линейно-кольцевой датчик состоит из секций, симметрично расположенных по окружности вала. Каждая секция состоит из последовательно включенных трансформаторных магнитоупругих преобразователей, расположенных вдоль линии вала. При этом уровень помеховой составляющей уменьшается в раз, где n - количество трансформаторных магнитоупругих преобразователей.

Измерительные обмотки трансформаторных магнитоупругих преобразователей линейно-кольцевого магнитоупругого датчика включаются последовательно таким образом, чтобы выходной сигнал датчика был равен сумме выходных сигналов преобразователей.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения крутящего момента на вращающихся валах содержит источник переменного напряжения 1, выход которого подключен к линейно-кольцевому магнитоупругому датчику 2 и фазовращателю 3. К одному входу сумматора 4 подключен выход линейно-кольцевого датчика 2, к другому - выход фазовращателя 3. Таким образом, происходит компенсация нулевого сигнала. Выход сумматора 4 подключен через последовательно соединенные полосовой фильтр 5, выпрямитель 6 и фильтр нижних частот 7 к измерительному прибору 8.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с линейно-кольцевого магнитоупругого датчика 2 поступает на схему компенсации нулевого сигнала, образованную фазовращателем 3 и сумматором 4, а с ее выхода - на полосовой фильтр 5. Полосовой фильтр 5 пропускает на выпрямитель 6 только спектральные составляющие полезного сигнала. Сигнал с выпрямителя 6 поступает на сглаживающий фильтр нижних частот 7. Выпрямленный и отфильтрованный полезный сигнал поступает в измерительный прибор 8.

Литература.

Жадобин Н.Е. Магнитоупругие датчики в судовой автоматике, Л.: Судостроение, 1985, 36 с.

Жадобин Н.Е., Крылов А.П., Малышев В.А. Элементы и функциональные устройства судовой автоматики, СПб., 1998, 440 с.