SU964494A2 - Digital torque meter - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ МОМЕНТОМЕР(54) DIGITAL TIMER

.1.one

Изобретение относите  к силоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  крут щих моментов, передаваемых вращающимис  валами.The invention relates to load measurement technology and can be used to measure torques transmitted by rotating shafts.

По основному asTi св. №830159 известен цифровой моментометр, содержащий два закрепленных на концах упругого вала измерительных диска с равномерными метками по периферии, датчики считывани  меток, выходы которых через соответствзтощие ключи, формирователи и схемы совпадени  св заны с блоком времени измерени , блок управлени , формирователь опорного фазового сдвига, датчик температуры вала, соединенный с генератором опорной частоты, счетчик, первый и второй регистры и сумматор, св занный с блоком времени измерени  1.According to the main asTi of sv. No. 830159 a digital torque meter is known, comprising two measuring disks fixed at the ends of an elastic shaft with uniform peripheral marks, tag reading sensors whose outputs through corresponding keys, drivers and coincidence circuits are connected to a measurement time unit, a control unit, a reference phase shifter, a shaft temperature sensor connected to a reference frequency generator, a counter, first and second registers, and an adder connected to measurement time unit 1.

Недостатком такого моментомера  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  недостаточной достоверностью результатов измерени .The disadvantage of such a torque meter is low measurement accuracy due to insufficient reliability of measurement results.

Цель изобретени  - повьцпение точности за счет обеспечени  достоверности результатов измерени .The purpose of the invention is to improve accuracy by ensuring the reliability of measurement results.

Эта цель достигаетс  тем, что в него введены два дополнительных счетчика и исполнительный элемент, входы которого св заны с выходами дополнительных счетчиков, а сумматор выполнен с двум  выходами, при этом суммирующий вход первого и установочный вход второго дополнительных счетчиков св заны с одним выходом сумматора, другой выход которого св зан с установочным входом первого и суммирующим входом второго допол10 нительных счетчиков.This goal is achieved by introducing two additional counters and an actuating element whose inputs are connected to the outputs of additional counters, and the adder is made with two outputs, while the summing input of the first and the installation input of the second additional counters are connected to one output of the adder, the other output of which is connected with the installation input of the first and the summing input of the second additional counters.

На черте5ке представлена блок-схема моментомера .In the drawing, a block diagram of a torque meter is shown.

Цифровой моментомер содержит упругую вставку (вал) 1, два закрепленных на ней The digital torque meter contains an elastic insert (shaft) 1, two attached to it

15 измерительных диска 2 и 3, с равномерными метками по периферии, датчики 4 и 5 считывани , выходы которых, соответственно, св заны с первыми входами ключей 6 и 7, при зтом выход датчика 5 соединен также со 15 measuring disks 2 and 3, with uniform marks around the periphery, readout sensors 4 and 5, the outputs of which, respectively, are associated with the first inputs of keys 6 and 7, while the output of sensor 5 is also connected to

20 входом формировател  8 опорного фазового сдвига, выходы которого соединены со вторыми входами ключей. Третьи входы ключей св заны .: одним из выходов блока 9 управле396420 input shaper 8 reference phase shift, the outputs of which are connected with the second inputs of the keys. The third key inputs are connected.: One of the outputs of block 9 control 3964

ни , св занного также с блокирующим входом датчика 10 температуры вала. Выход датчика 10 температуры соединен с генератором И опорной частоты, а выходы ключей 6 и 7 с входами соответствующих формирователей 12 и 13, выходы которых, а также выход генератора И, через схемы 14 и 15 совпадени  св заны с блоком 16 времени измерени , первый управл ющий вход которого, используемый дл  задани  начала цикла измерени , св зан с другим выходом 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, второй вход которого св зан со вторым регистром 20 (регистром пам ти). Один выход сумматора 19 соединен со счетным входом первого и с установочным входом второго дополнительных счетчиков 21 и 22, а также со вторым управл ющим входом блока 16, а другой выход соединен, соответственно, с установочным и суммирующим входами счетчиков 21 и 22, а также с третьим .управл ющим входом блока 16. Выходы счетчиков 21 и 22 св заны с исполнительным элементом 23It is also connected to the blocking input of the shaft temperature sensor 10. The output of the temperature sensor 10 is connected to the generator AND of the reference frequency, and the outputs of the keys 6 and 7 with the inputs of the corresponding drivers 12 and 13, the outputs of which, as well as the output of the generator And, through the matching circuit 14 and 15 are connected to the measurement time unit 16, the first control The input input of which is used to set the beginning of the measurement cycle is connected to another output of the control unit 9. At the output of block 16, a counter 17 is turned on, one of the outputs of which is connected to the first register 18 (register-indication), and the other output to the first input of the adder 19, the second input of which is connected to the second register 20 (memory register). One output of the adder 19 is connected to the counting input of the first and to the installation input of the second additional counters 21 and 22, as well as to the second control input of the block 16, and the other output is connected, respectively, to the installation and summing inputs of the counters 21 and 22, as well as the third control input of the unit 16. The outputs of the meters 21 and 22 are connected to the actuating element 23

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 опорное значение фазового сдвига с формировател  8 на частоте, определ емой скоростью вращени  вала. В- регистр 20 пам ти записываетс  число, зафиксированное счетчиком 17.After calibration of the torque meter at the maximum (according to the technical characteristics) rotational speed, the input value of the keys 6 and 7 receives the reference value of the phase shift from the driver 8 at a frequency determined by the speed of rotation of the shaft. B-register 20 of the memory records the number recorded by the counter 17.

В процессе измерений под действием крут щего момента происходит закручивание упругой вставки 1, следовательно, и смещение дисков 2 и 3 относительно друг друга. Это приводит к. изменению разности фаз выходных напр жений датчиков 4 и 5.During the measurement process, under the action of the torque, the elastic insert 1 is twisted, and consequently, the disks 2 and 3 are displaced relative to each other. This leads to a change in the phase difference of the output voltages of the sensors 4 and 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-схему 15 совпадени  поступают импульсы опорной частоты за врем , равное разности фаз сигналов датчиков 4. и 5.At the beginning of the measurement cycle, control unit 9, via switches 6 and 7, connects the outputs of sensors 4 and 5 to the corresponding generator 12 and 13. The input of the measurement time block from generator 11 through the coincidence circuit 15 receives reference frequency pulses in a time equal to the phase difference of the signals sensors 4. and 5.

В счетчике 17 зафиксировано количество им пульсов, 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.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 magnitude of the torque. This torque value is rewritten into the display register 18.

За 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 одном из выходов сумматора 19 по витс  сигнал, который изменит врем  измерени  блока 16 в соответствующую сторону до получени  разности показаний, равной единице дискретности .During the indication time, the control unit 9 connects to the input of the keys 6 and 7 a reference phase signal at a frequency determined by the current speed of rotation of the shaft. If the readings of the counter 17 and the memory register 20 do not match at one of the outputs of the adder 19, a signal will appear that will change the measurement time of the block 16 to the appropriate side until the difference in readings is equal to the unit of discreteness.

При таком методе коррекции погрещности измерений и при отсутствии повреждений в схеме сигналы на выходах сумматора 19 чередуютс . Это приводит к взаимному обнулению счетчиков 21 и 22 числа коррекций.With this method of correction of measurement errors and in the absence of damages in the circuit, the signals at the outputs of the adder 19 alternate. This leads to the mutual reset of the counters 21 and 22 of the number of corrections.

При наличии неисправности в схеме, значение опорного числа в счетчике 17 не скорректировано через определенное число циклов коррекции, определ емых емкостью счетчиков 21 и 22. В этом случае на выходе счетчика 21 или 22 по витс  сигнал, который через исполнительный элемент 23 выдает сигнал о нарушении работоспособности моментомера.If there is a malfunction in the circuit, the value of the reference number in counter 17 is not corrected after a certain number of correction cycles determined by the capacity of counters 21 and 22. In this case, the output of counter 21 or 22 shows a clock signal that, through actuator 23, gives a violation signal health meter.

Датчик 10 температуры вала измен ет частоту генератора 11 дл  учета изменени  модул  упругости вала в зависчмости от температуры вала. В процессе коррекции измерительной схемы блок 9 управлени  блокирует датчик 10 температуры.Shaft temperature sensor 10 changes the frequency of generator 11 to account for changes in the modulus of elasticity of the shaft depending on the temperature of the shaft. In the process of correction of the measuring circuit, the control unit 9 blocks the temperature sensor 10.

Использование в моментомере двух дополнительных счетчиков и исполнительного элемента позволит повысить достоверность (повтор емость ) результатов измерений и, тем самым , повысить точность измерени .The use of two additional counters and an actuating element in the meter will allow to increase the reliability (repeatability) of the measurement results and, thus, to increase the measurement accuracy.

Claims (1)

Формула изобрете ни  Invention Formula Цифровой моментрмер по авт. св. №830159, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности за счет обеспечени  достоверности результатов измерени , в него введены два дополнительных счетчика и исполнительный элемент, входы которого св заны с. выходами дополнительных счетчиков, а сумматор выполнен с двум  выходами, при этом суммирующий вход первого и установочный вход второго дополнительных счетчиков св заны с одним выходом сумматора, другой выход которого св зан с. установочным входом первого и суммирующим входом второго дополнительных счетчиков.Digital Timer on author. St. No. 830159, characterized in that, in order to increase accuracy by ensuring the reliability of the measurement results, two additional counters and an actuating element, the inputs of which are connected to, are introduced into it. the outputs of additional counters, and the adder is made with two outputs, while the summing input of the first and the installation input of the second additional counters are connected to one output of the adder, the other output of which is connected to. the installation input of the first and the summing input of the second additional counters. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №830159,кл . G 01 L , 1979.Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 830159, cl. G 01 L, 1979.