Изобретение относитс к силоизмерительной технике иможет быть испол зовано дл измерени крут щих моментов , передаваемых вращающимис валами . Известно устройство дл измерени крут щего момента, содержащее упругий элемент, на концах которого расположены измерительные диски, усилители , счетчик импульсов и регистра тор fll. Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности измерени крут щего момента. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс цифровой моментомер , содержащий два закрепленных на концах упругого вала измерительных диска с равномерными метками по периферии, датчики считывани меток, формирователи-и генератор опо ной частоты, св занные с блоком вре мени измерени через две схемы совпадени , счетчик, сумматор и блок уп равлени f2J . Недостатком такого моментомера также вл етс -низка точность измерени . Цель изобретени - повышение точности измерени , Указанн цель достигаетс тем, что в него введены два ключа, формирователь опорного фазового сдвига, два регистра и датчик температуры вала, выход которого св зан со входом генератора опорной частоты, причем пер-п вые входа ключей св заны с выходами соответствующих датчиков считывани меток, вторые - с соответствующими выходами формировател опорного фазового сдвига,вход которого соединен . с выходом одного датчика считывани меток, а третьи входы и блокируюций вход датчика температуры - с одним выходом блока управлени , другой выход которого св зан с первым управл ющим входом блока времени измерени , соединенного выходом со входом счетчика , один выход которого св зан с первым регистром, другой - с первым входом сумматора, второй вход которого св зан с выходом второго регистра, а выход - со вторым управл квдим входом блока времени измерени , при этом выходы ключей соединены с соответствук цими формировател ми. На чертеже представлена структурна схема моментомера.The invention relates to load measuring technology and can be used to measure torques transmitted by rotating shafts. A device for measuring torque is known, which contains an elastic element, at the ends of which there are measuring disks, amplifiers, a pulse counter and a register fll. However, this device does not provide the required accuracy of torque measurement. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a digital torque meter containing two measuring discs fixed at the ends of the elastic shaft with uniform marks around the periphery, mark reading sensors, drivers and a frequency generator connected to the measuring time block two matching schemes, a counter, an adder and a control unit f2J. The disadvantage of such a torque meter is also low measurement accuracy. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The stated objective is achieved by the introduction of two keys, a driver for the reference phase shift, two registers and a shaft temperature sensor, the output of which is connected to the input of the reference frequency generator, the first keys being connected with the outputs of the corresponding sensors of reading tags, the second with the corresponding outputs of the driver of the reference phase shift, the input of which is connected. with the output of one sensor of readout of tags, and the third inputs and blockings of the input of the temperature sensor with one output of the control unit, the other output of which is connected to the first control input of the measuring time unit connected to the output of the counter, one output of which is connected to the first register the other is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the second register, and the output to the second control input of the measurement time block, while the outputs of the keys are connected to the corresponding driver. The drawing shows a flowmeter circuit diagram.
Цифровой моментомер содержит упругую вставку (вал) 1, два закрепленных на ней измерительных диска 2 и 3 с равномерными метками по периферии, датчики 4 и 5 считывани меток, выходы которых соответственно св заны с первыми входами ключей 6 и 7, при этом выход датчика 5 соединен также со входом формировател 8 опорного фазового сдвига, выходы которого соединены со вторыми входами ключей. Третьи входы ключей св заны с одним из выходов блока 9 управлени , св занного также с блокирующим входом датчика 10 температуры вала. Выход датчика 10 температуры соединен с генератором 11 опорной частоты, а выходы ключей 6 и 7 - со входами соответствующих формирователей 12 и 13, выходы которых, а также выход генератора 11, через схемы 14 и 15 совпадени св заны с блоком 16 времени измерени , первый управл ющий вход которо го , используемый дл задани начала цикла измерени , св зан с другимвыходом блока 9 управлени . На выходе блока 16 включен счетчик 17, один из выходов которого соединен с первым регистром 18 (регистром индикации ) , а другой выход - с первым входом сумматора 19, выход которого св зан со вторым управл ющим входом блока 16 времени измерени . Второй вход сумматора 19 св зан с выходом второго регистра 20 (регистра пам ти ) .The digital torque meter contains an elastic insert (shaft) 1, two measuring disks 2 and 3 fixed to it with uniform marks around the periphery, sensors 4 and 5 of reading tags, the outputs of which are respectively connected with the first inputs of keys 6 and 7, while the output of the sensor 5 connected also to the input of the imaging unit 8 of the reference phase shift, the outputs of which are connected to the second inputs of the keys. The third key inputs are connected to one of the outputs of the control unit 9, which is also connected to the blocking input of the shaft temperature sensor 10. The output of the temperature sensor 10 is connected to the reference frequency generator 11, and the outputs of the keys 6 and 7 are connected to the inputs of the corresponding drivers 12 and 13, the outputs of which, as well as the output of the generator 11, are connected to the measurement time unit 16 via the matching circuit 14 and 15, the first the control input of which is used to set the beginning of the measurement cycle is connected to another output of the control unit 9. The output of block 16 includes a counter 17, one of the outputs of which is connected to the first register 18 (display register), and the other output is connected to the first input of the adder 19, the output of which is connected to the second control input of the measuring time unit 16. The second input of the adder 19 is associated with the output of the second register 20 (memory register).
Моментомер работает следующим образом.. Momentometer works as follows ..
После градуировки моментомера при максимальной (по технической характеристике ) скорости вращени на входы ключей 6 и 7 поступает опорноезначение фазового сдвига с формировател 8 на частоте, определ емой скоростью вращени вала. В регистр 20 пам ти записываетс число, зафиксированное счетчиком 17. В процессе измерений под действием кру;т щего момента происходит закручивание упругой вставки 1, и, следовательно, смещение дисков 2 и 3 относительно друг друга. Это приводит к изменению разности фаз выходных напр жений датчиков 4 и 5. В начале,цикла измерений блок 9 управлени через ключи 6 и 7 подключает Выходы датчиков 4 и 5 к соответствующим формировател м 12, и 13. На вход блока времени измерени от генератора 11 через схемы 14 и 15 совпадени поступают импульсы опорной частоты за врем равное разности фаз сигналов датчиков 4 и 5. В-счетчике 17 зафиксировано количество импульсов, пропорциональное величине разности фаз .сигналов датчиков 4 и 5, а следовательно , величине крут щего момента. Это значение крут щего момента переписываетс в регистр 18 индикации. 13о врем индикации блок 9 управлени подключает на вход ключей 6 и 7 опорный фазовый сигнал на частоте, определ емой текущей скоростью вращени вала. При .несовпадении показаний счетчика 17 и регистра 20 пам ти на выходе сумматора 19 по вл етс сигнал, который измен ет врем измерени блока 16 в соответствующую сторону до получени разности показаний равной единице дискретности.в этом случае изменение скорости вращени Вала, формы и уровн сигналов датчиков , уход параметров формирователей 12 .и 13 автоматически скорректированы временем измерени блока 16 за интервал, необходимый дл индикации предыдущих показаний.After calibration of the torque meter at the maximum (according to the technical characteristics) rotation speed, the inputs of the keys 6 and 7 receive the reference value of the phase shift from the driver 8 at a frequency determined by the speed of rotation of the shaft. The number recorded by counter 17 is recorded in memory register 20. During the measurement process, under the action of a spin, the elastic insert 1 is twisted and, therefore, disks 2 and 3 are displaced relative to each other. This leads to a change in the phase difference of the output voltages of sensors 4 and 5. At the beginning of the measurement cycle, control unit 9 switches the output of sensors 4 and 5 to the corresponding generator 12, and 13 through switches 6 and 7. Through the matching circuits 14 and 15, the reference frequency pulses are received for a time equal to the phase difference between the signals of sensors 4 and 5. Counter 17 records the number of pulses proportional to the value of the phase difference between the signals of sensors 4 and 5 and, consequently, the torque. This torque value is rewritten into the display register 18. At the time of indication, control unit 9 connects to the input of keys 6 and 7 a reference phase signal at a frequency determined by the current speed of rotation of the shaft. When the readings of the counter 17 and the memory register 20 do not match, a signal appears at the output of the adder 19, which changes the measurement time of the block 16 to the appropriate side until the difference in readings is equal to the unit of discreteness. the sensors, the departure of the parameters of the formers 12 and 13 are automatically corrected by the measurement time of the unit 16 for the interval required to indicate the previous readings.
Дл исключени вли ни .изменени модул упругости материала вала под действием температуры на точность измерени момента выход датчика температуры вала включен в схему генератора 11 и измен ет его частоту в зависимости от температуры вала. В процессе самокоррекции схемы блок 9 управлени блокирует датчик 10 температуры .To eliminate the effect of changing the modulus of elasticity of the shaft material under the influence of temperature on the accuracy of measuring the moment, the output of the shaft temperature sensor is included in the generator circuit 11 and changes its frequency depending on the shaft temperature. In the process of self-correction of the circuit, the control unit 9 blocks the temperature sensor 10.