Способ измерения деформаций вращающегося вала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к методам и средствам бесконтактного измерения деформаций вращающихся валов и может быть использовано для контроля состояния валов из диэлектрических материалов, работающих в условиях интенсивных нагрузок и тепловых потоков. Цель изобретения - расширение области применения способа и реализующего этот способ устройства для измерения деформаций валов из диэлектрических материалов. Цель в способе достигается установкой индукционного датчика 4 между электродами 1 и 2 на поверхности вращающегося вала 7, подачей на электроды 1 и 2 постоянной разности потенциалов и измерением электродвижущей силы, наведенной в индукционном датчике 4 при движении относительно него поверхности вала 7 с зарядами. Цель в устройстве достигается введением индукционного датчика 4, соединенного с входом измерителя 5 напряжения, и выполнением источника 3 в виде источника постоянного напряжения. Для автоматизации процесса обработки результатов измерений устройство может быть снабжено блоком 6 обработки. При вращении вала из диэлектрического материала заряды, наведенные на поверхности вала 7 электродами 1 и 2, перераспределяются в соответствии с физическими и геометрическими отклонениями вала от его идеальной теоретической модели. Эти отклонения однозначно связаны с прогибом вала и его деформациями в поверхностном слое. Способ позволяет непрерывно контролировать состояние валов, находящихся в жестких условиях эксплуатации, например валов вращающихся печей для обжига минерального сырья. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

л е °

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 14991

А1 (51) 4 G 01 В 7/24 (t !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4340486/25-28 (22) 05.10,87 (46) 07.08.89, Бюл. Р 29 (71) Донецкий филиал Научно-исследовательского горнорудного института (72) FI..З.Гармаш (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 756191, кл. G 01 В 7/24, 1978.

2. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ

ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к методам и средствам бесконтактного измерения деформаций вращающихся валов и может быть использовано для контроля состояния валов нэ диэлектрических материалов, работающих в условиях интен3 1499106 синных нагрузок и тепловых потоков.

Цель изобретения — расширение области применения способа и реализующего этого способ устройства для измерения

5 деформаций валов из диэлектрических материалов. Цель в способе достигается установкой индукицонного датчика

4 между электродами 1 и 2 на поверхности вращающегося вала 7, подачей на электроды 1 и 2 постоянной разности потенциалов и измерением электродвижущей силы, наведенной в индукционном датчике 4 при движении относительно него поверхности вала 15

7 с зарядами. Цель в устройстве достигается введением индукционного датчика 4, соединенного с входом измерителя 5 напряжения, и выполнением источника 3 в виде источника 20 постоянного 11апряжения. Для автоматизации процесса обработки результатов измерений устройство может быть снабжено блоком 6 обработки.

При вращении вяла из диэлектрического материала заряды, наведенные на поверхности нала 7 электродами 1 и

2, перераспределяются в соответствии с физическими и геометрическими отклонениями вала от его идеальной теоретической модели. Эти отклонения однозначно связаны с прогибом вала и его деформациями в поверхностном слое. Способ позволяет непрерывно контролировать состояние валов, находящихся в жестких условиях эксплуатации, например валов вращающихся печей для обжига минерального сырья, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

30 при изменении электрического поля между электродами вследствие физических и геометрических отклонений вращающегося вала от первоначального состояния, я в устройстве - соответственно введением индукицонного датчика, соединенного с входом измерителя напряжения, и выполнением источника в вице источника постоянного напряжения.

На чертеже представлена схема устройства, осуществляющего способ измерения деформаций вращаюшегося валя

55

Изобретение относится к методам и средствам бесконтактного измерения деформаций вращающихся валов и может быть использовано для контроля состояния валов из диэлектрических материалов, работающих в условиях интенсивных нагрузок и тепловых потоков.

Цель изобретения — расширение области применения способа и реализующего этот способ устройства для измерения деформаций валов из диэлектрических материалов, Цель согласно способу достигается установкой индукционного датчика 40 между электродами у поверхности вращающегося вала, подачей на электроды постоянной разнос.ти потенциалов и измерением электродвижущей силы, наведенной в индукционном датчике 45

Устройство для измерения деформаций вращающег ся вала содержит два электрода 1 и .", предназначенные для ус тановк и диаме тря ч ьно противоположно у поверхности вала, источник 3 постоянного напряжения, соединенный с электродами 1 и 2, индукицонный датчик 4, выполненный в виде разомкнутого магнитопровода и охватывающего его катушки и предназначенный для установки у поверхности вала между электродами 1 и 2, и измеритель 5 напряжения, вход которого соединен с выходом индукционного датчика 4.

Для автоматизации процессов измерений устройство может быть снабжено блоком 6 обработки результатов измерений, соединенным с выходом измерителя 5 напряжения.

Способ осуществляют следующим образом °

Электроды 1 и 2 устанавливают у поверхности вращаюшегося вала 7, выполненного из диэлектрического материала. Между электродами 1 и 2 у поверхности вала 7 устанавливают индукционный датчик 4, На электроды

1 и 2 подают постоянную разность потенциалов от источника 3 постоянного напряжения. При этом на поверхности вала 7 под электродами 1 и 2 индуцируются электрические заряды противоположных знаков с электричес-, ким полем внутри вала, изготовленно1499106 6

Формула изобретения

1. Способ измерения деформаций вращающегося вала, заключающийся в том, что у поверхности вала диаметрально противоположно устанавливают го поляризующегося диэлектрика. Изменение величины зарядов на поверхности вала и электрического поля внутри него приводит к образованию магнитного поля, которое восприни5 мается индукционным датчиком 4, вследствие чего при изменении его в катушке датчика 4 наводится электродвижущая сила, которую измеряют измерителем 5 напряжения и по ее амплитуде и цикличности изменения определяют угол поворота вала и деформацию нала. Для исключения из результатов измерения исходных отклонений дна электрода, соединяют их с источником напряжения и измеряют электрический параметр, связанный с распределением зарядов на поверхности вала, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа для измерения деформаций валов из диэлектрических материалов, у поверхности вала между электродами устанавливают индукционный датчик, на электроды от источника подают постоянную разность потенциалов, а в качестве измеряе20 мого электрического параметра используют электродвижущую силу, наведенную в индукционном датчике при изменении электрического поля внутри вращаюшегося вала, изготовленного

Испoëbçование предлагаемых способа и устройства позволяет бесконтактным способом измерять деформации два электрода, предназначенные для установки диаметрально противоположно у поверхности вала, источник напряжения и измеритель напряжения в цепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства для измерения

35 деформаций также и на валах из диэлектрических материалов, оно снабжено индукционным датчиком, предна— значенным для установки у поверх40 ности вала между электродами и соединенным с входом измерителя напряжения, а источник напряжения выполнен в виде источника постоянного напряжения.

Составитель Н,Тимошенко

Техред Л. Сердюкова Корректор Н.Норпсова

Редактор A.Êîçîðèç

Заказ 4677/36 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужг р< ц, у i. t,гагарина,101 ненагруженного вала от текущего сигнала наружного вала перед экспериментом запоминают сигнал с датчика

4 при отсутствии нагрузки на вращающемся валу. Для исключения исходных отклонений записи предварительный и текущий сигналы датчика 4 совмещают по фазе, определяемой углом поворота вала 7, и проводят вычитание сигналов. Эту функцию выполняет блок

6 обработки результатов измерений. валов из диэлектрических материалов, так как наведенные электродами 1 и

2 на их поверхностях заряды перераспределяются в соответствии с физическими и геометрическими отклонениями вала от его идеальной геометрической модели, а эти отклонения однозначно связаны с прогибом вала и его деформациями н поверхностном слое. Гпособ позволяет непрерывно контролировать состояние валов, находящихся в жестких условиях эксплуатации, например валов вращающихся печей для обжига минерального сырья ° из диэлектрика, и зарядов на его поверхности.

2, Устройство для измерения деформаций вращающегося нала, содержащее