CS255716B1

CS255716B1 - A device for determining the variation of the torsion angle on a rotating shaft during rotation

Info

Publication number: CS255716B1
Application number: CS865114A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Buric
Original assignee: Zdenek Buric
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS511486A1

Abstract

Zařízení^řeší problém změny rozsahu měření při určování změn úhlu zkrutu z fázové změny impulsů se zachováním synchronizace impulsů s polohou hřídele. Zařízení je tvořeno dvěma snímači polohových značek, které jsou umístěny na dvou libovolných místech hřídele a převodní-, kem signálů od těchto značek. Výstup snímače polohových značek je spojen s hodinovým vstupem první, resp. druhé přepínatelné děličky, jejichž výstupy j3ou připojeny na vstupy převodníku, γ místech se znac-~ kami je umístěn zároveň vždy jeden snímač synchronizačního otáčkového impulsu, jehož výstup je spojen s nulovacim vstupem první, resp. druhé přepínatelné děličky. Ha výstup převodníku lze připojit obvod signalizace stavu měřených signálů a na výstup jednoho ze snímačů synchronizačního otáčkového impulsu obvod signalizace stavu synchronizačního impulsu. Zařízení se uplatní zejména tam, kde je obtížné předem určit úhel zkrutu.The device solves the problem of changing the measurement range when determining changes in the angle of torsion from the phase change of pulses while maintaining synchronization of the pulses with the shaft position. The device consists of two position mark sensors, which are located at two arbitrary locations of the shaft, and a converter of signals from these marks. The output of the position mark sensor is connected to the clock input of the first or second switchable divider, the outputs of which are connected to the inputs of the converter, and at each location with marks, one synchronization speed pulse sensor is located, the output of which is connected to the reset input of the first or second switchable divider. A circuit for signaling the state of the measured signals can be connected to the output of the converter, and a circuit for signaling the state of the synchronization pulse can be connected to the output of one of the synchronization speed pulse sensors. The device is particularly useful where it is difficult to determine the angle of torsion in advance.

Description

Vynález se týká zařízení pro určování změn úhlu zkrutu na rotujícím hřídeli v průběhu otáčky, které řeší problém změny rozsahu měření při určování změn úhlu zkrutu z fázové změny impulsů se zachováním synchronizace impulsů s polohou hřídele»BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for determining torsion angle changes on a rotating shaft during a revolution, which solves the problem of varying the measuring range in determining torsion angle changes from pulse phase change while maintaining pulse synchronization with shaft position.

Při dosavadním řešení tohoto problému se používá polohových značek na hřídeli tak, že se jejich vzdálenost určí před •jejich instalací, podle předpokládaného maximálního úhlu zkrutu. Na přesnosti umístění těchto polohových značek zpravidla závisí i přesnost měření a proto jsou na ni kladeny vysoké požadavky. \7e-li vzdálenost instalovaných polohových značek malá, musí se vyrobit značky nové, což má za následek odstavení stroje a instalaci nových značek, což je nevýhodné.In the prior art, position markings on the shaft are used by determining their distance before installation, according to the assumed maximum torsion angle. As a rule, the accuracy of the positioning of these position markers also depends on the accuracy of the measurement and therefore high demands are placed on it. If the distance of the installed position markers is small, new markers must be produced, resulting in machine shutdown and new markers being installed, which is disadvantageous.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení pro určování změn úhlu zkrutu na rotujícím hřídeli v průb^w otáčky podle vynálezu, které je tvořeno dvěma snímači polohových značek umístěných na dvou libovolných místech hřídele a z převodníku signálů od těch to značek» Jeho podstatou je, že na výstup prvního snímače polohových značek je připojen hodinový vstup první přepínatelné děličky, jejíž výstup je spojen s jedním vstupem převodníku a na výstup druhého snímače polohových značek je připojen hodinový vstup druhé přepínatelné děličky, která má výstup spojen s druhým vstupem převodníku.These drawbacks are eliminated by the device for determining the torsion angle changes on the rotating shaft during the revolutions according to the invention, which consists of two position mark sensors located at two arbitrary points of the shaft and from a signal converter from these marks. the clock input of the first switchable divider, the output of which is connected to one input of the transmitter, and the clock input of the second switchable divider, which has an output connected to the second input of the transmitter, is connected to the output of the second position sensor.

V obou místech s polohovými značkami lze umístit vždy jeden snímač synchronizačního otáčkového impulsu. Výstup prvního z nich je připojen na nulovací vstup první přepínatelné děličky a výstup druhého na nulovací vstup druhé přepínatelné děličky.In both locations with position markers one synchronous speed pulse sensor can be placed at a time. The output of the first one is connected to the reset input of the first switchable divider and the output of the second to the reset input of the second switchable divider.

2SS 71β2SS 71β

- 2 Je také možno na výstup převodníku připojit obvod signalizace stavu měřených signálů a na výstup jednoho ze snímačů synchronizačního otáčkového impulsu obvod signalizace stavu synchronizačního impulsu.- 2 It is also possible to connect the signaling signaling circuit to the output of the converter and to the output of one of the synchronization pulse sensors the signaling signaling circuit.

Výhodou tohoto zařízení je, že umožňuje změnu rozsahu při určování úhlu zkrutu z fázovýcz posuvů mezi impulsy určujícími polohu hřídele v místech, mezi nimiž je zkrut sledován. Při měření je důležité, aby vzdálenost sousedních značek byla větší než vzdálenost způsobené zkrutem. Dělením impulsů přepínatelnými děličkami se zvětší vzdálenost sousedních impulsů, čímž při stejných počtech polohových značek na obou místech, mezi nimiž je úhel zkrutu určován, může. být měřen větší úhel zkrutu. Nulování přepínatelných děliček jedním impulsem za otáčku zajistí synchronizaci vydělených impulsů s hřídelem.The advantage of this device is that it allows the range to be changed when determining the torsion angle from phase shifts between pulses determining the position of the shaft at the points between which the torsion is monitored. When measuring, it is important that the distance between adjacent marks is greater than the distance caused by the torsion. By dividing the pulses by the switchable dividers, the distance of the adjacent pulses is increased, so that, with the same number of position marks at the two locations between which the torsion angle is determined, it can. be measured a greater torsion angle. Resetting the switchable dividers by one pulse per revolution ensures synchronization of the split pulses with the shaft.

Příklad uspořádání zařízení je blokově uveden na přiloženém výkrese. Na hodinový vstup první přepínatelné děličky 3 je připojen výstup prvního snímače 1 polohových značek a na její nulovaci vstup je připojen výstup prvního snímače 2 synchronizačního otáčkového impulsu. K jeho vytvoření je mezi značkami polohovými vyznačena vždy jedna synchronizační značka. Na hodinový vstup druhé přepínatelné děličky 4 je připojen výstup druhého snímače 2 polohových značek a na její nulovaci vstup je připojen výstup druhého snímače 6 synchronizačního otáčkového impulsu. Výstupy první a druhé přepínatelné děličky 2 a 4 jsou spojeny se vstupy převodníku 7. Tento převodník je v tomto případě tvořen na vstupu prvním hradlem 71, jehož výstup je spojen jednak s klopným obvodem 72 a jednak s jedním vstupem druhého hradla 75 · Jeden výstup klopného obvodu 72 je spojen s druhým vstupem druhého hradla 75 a druhý výstup je spojen s prvním vstupem třetího hradla 74· Druhý vstup třetího hradla 74 je připojen na výstup druhé přepínatelné děličky 4» Výstupy třetího a čtvrtého hradla 75 a 74 jsou spojeny a tvoří výstup převodníku 7, k němuž je připojen v tomto případě obvod 8 signalizace stavu měřených impulsů. Výstup druhého snímače 6 synchronizačního otáčkového impulsu je spojen s klopným obvodem 72 převod255 718 niku 7 a dále s obvodem 9 signalizace stavu synchronizačního impulsu.An example of the arrangement of the device is shown in the attached drawing. The output of the first position sensor 1 is connected to the clock input of the first switchable divider 3 and the output of the first synchronization speed sensor 2 is connected to its reset input. To create it, one synchronization mark is always marked between the position markers. The clock input of the second switchable divider 4 is connected to the output of the second position sensor 2 and to its reset input is connected to the output of the second sensor 6 of the synchronization speed pulse. The outputs of the first and second switchable dividers 2 and 4 are connected to the inputs of the converter 7. This converter is in this case formed at the input of the first gate 71, the output of which is connected both to flip-flop 72 and to one input of second gate 75 circuit 72 is connected to the second input of the second gate 75 and the second output is connected to the first input of the third gate 74. The second input of the third gate 74 is connected to the output of the second switchable divider. 7 to which the pulse state signaling circuit 8 is connected in this case. The output of the second synchronization speed pulse transducer 6 is connected to the flip-flop 72 of the gear255 718 of the niche 7 and further to the synchronization pulse status signaling circuit 9.

Zařízení pracuje tak, že impulsy z prvního a druhého snímače 1 a 2 polohových značek po tvarování procházejí přes hodinové vstupy první a druhou přepínatelnou dšličkou 3,4, které jsou zároveň nulovány jednou za otáčku impulsy z prvního a druhého snímače £ a 6 synchronizačního otáčkového impulsu získanými ze stejného místa polohových značek ate hřídeli.The device operates in such a way that the pulses from the first and second position markers 1 and 2, after shaping, pass through the clock inputs through the first and second switchable wipers 3,4, which are simultaneously zeroed once per revolution by pulses from the first and second sensors 6 and 6 obtained from the same position of the ate position markers by the shaft.

Na výstupech první a druhé přepínatelné děličky 2 a 4 jsou získány vydělené impulsy, které jsou dále zpracovávány převodníkem 7« V tomto případě se sečtením na prvním hradle 71 získá impuls, který se pomoeí klopného obvodu 72 a druhého a třetího hradla 73 a 74 přivádí na výstup převodníku 7 střídavě s vyděleným impulsem z výstupu druhé přepínatelné děličky 4. Signalizace na výstupu převodníku 7, realizovaná obvodem 8 signalizace stavu měřených signálů, zajišíuje informaci o existenci impulsů, které mohou být zaznamenány, například v měřiči časových intervalů s vícenásobnou pamětí a přepočteny na měřený úhel zkrutu·Separate pulses are obtained at the outputs of the first and second switchable dividers 2 and 4, which are further processed by the converter 7. In this case, by adding up at the first gate 71, an impulse is obtained which is applied to the flip-flop 72 and the second and third gates 73 and 74. the output of the transducer 7 alternately with a split pulse from the output of the second switchable divider 4. The signaling at the output of the transducer 7, implemented by the signaling status signaling circuit 8, provides information about the existence of pulses that can be recorded, for example in a multiple memory time interval meter and measured torsion angle ·

Při nulování první přepínatelné děličky 3 a druhé přepínatelné děličky 4 impulsy z prvního a druhého snímače 5. a 6 synchronizačního otáčkového impulsu je zajištěno, že vydělené impulsy na výstupech přepínatelných děliček a 4 mají stejnou polohu vzhledem k hřídeli v každé následné otáčce, tzn., že při stejné rychlosti v dané poloze bude vydělený impuls stejně široký, i když značky nebudou přesně instalovány. Ve stejném místě rotoru je tedy možné sledovat relativní změnu úhlu zkrutu s vysokou přesností.When the first toggle divider 3 and the second toggle divider 4 are reset by pulses from the first and second synchronous speed pulse transducers 5 and 6, it is ensured that the split pulses at the switchable divider and 4 outputs have the same position relative to the shaft at each successive revolution. that at the same speed at that position, the split pulse will be equally wide, even if the marks are not accurately installed. Thus, at the same point of the rotor, it is possible to observe the relative variation of the torsion angle with high accuracy.

Uvedené zařízení se uplatní zejména tam, kde je obtížné předem určit úhel zkrutu například při měření na pružných spojkách, při měření pulsujícího zatížení, kdy neznáme předem maximální zkrut. V těchto případech pouhým přepnutím dělícího poměru můžeme změnit rozsah za provozu celého zařízení a uskutečnit měření zkrutu v průběhu otáčky z fázových změn impulsů.This device is particularly useful where it is difficult to predetermine the torsion angle, for example when measuring on flexible couplings, when measuring pulsating loads, where we do not know the maximum torsion in advance. In these cases, by simply switching the split ratio, we can change the range during operation of the entire device and perform torsion measurements during the revolution from phase pulse changes.

Claims

BEFORE THE INVENTION 258 718

A device for determining the torsion angle changes on a rotating shaft during a revolution, comprising two position mark sensors located at two arbitrary points of the shaft and a signal converter therefrom, characterized in that at the output of the first position mark sensor (1) clock input of the first switchable divider (3) connected to one converter input (7) and clock output of the second position switch (2) connected to the second switchable divider (4) output connected to the second converter input / 7 /.

*

2. Device according to item I _(wherein that at one point the first mark is placed /5/.synchronizačního revolutional impud.su sensor, whose output is connected to the reset input of the first switchable divider / 3 / and the second markup a second synchronous speed pulse transducer (6) is provided, the output of which is connected to the reset input of the second switchable divider (4).

Device according to Claims 1 and 2 _f, characterized in that at the output of the converter (7) a circuit (8) for signaling the status of the measured signals is connected.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at the output of the first or second synchronization speed pulse sensor (5/6) a circuit (9) for signaling the status of the synchronization speed pulse is connected.