Zapojení pro stabilizaci otáček turbínového rotoru v indukčním magnetometru

Číslo patentu: 242041

Dátum: 15.09.1987

Autori: Zoo Vincent, Suroveak Dušan

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

šě§ě§ 3 ~§ŕ§ľífáí§ P 0 PIS VYN ÁLEZ U m K AUTORSKÉMU osvênçggjAutor vynálezu HALOUSEK AN mg. CSC. PŘÍHODA KAREL ing. css., PRAHA54 zapojení pro stabilizaci otáček turbínového rotoru v indukčnímzapojení pro stabílizací otáček turbínového rotoru v indukčním magnetometru s polohovým snímačem, a to rotoru, ve kterém je uspořádána prstencová Dívka, a který je uložen v plovoucích ložíscích a poháněn tlakovým vzduchem. Účelem je odstranit nestálost frekvence otáčení turbínového rotoru a Zvýšit tím přesnost a dynamické parametry indukčního magnetometru.Účelu se dosahuje tím, že polohový snímač 2 je spojen postupně přes otáčkoměr 3, odchylkový Zesilovač 4 a řídící ob« vod 6 s elektropneumatickým ventilem 7, uspořádaným v přívodním potrubí 11 mezi tlakovým zdrojem 8 vzduchu a vzduchovou tryskou 10, směrovanou na oběžné opatky 12 turbínového rotoru 1. Řešení je využitelné v oboru měřicí techniky jako součást indukčních magnetometrů s turhínovým rotorem 1 poháněným pneumaticky.vynález se týká zapojení pro stabillzacl otáček turbínového rotoru V indukčním magnetometru s polohovým snímačem, a to rotoru, ve kterém je uspořádana prstencová cívka, a který je uložen V plovoucích ložiscích a poháněn tlakovým vzduchem. Účelem vynálezu je odstranit nestálost frekvence otáčení turbínového rotoru a zvýšit tím přesnost a dynamické parametry indukčního magnetometru.Předností indukčních magnetometrů s rotující cívkou proti magnetometrům s Hallovou nebo ferromagnetickou sondou, protonovým magnetometrům, magnetometrům na osephosonově principu je teoreticka způsobilost měřit i magnetické vakuum. Teoretické způsobilosti Však nebylo V praxi dosahoVáno, nebot známé pohony rotorů naruševaly homogenitu měřeného magnetického pole natolik, že indukčni magnetometry s rotující cívkou se staly z hlediska současné měřicí techniky nevyhovujícími. Kromě neodstranitelného šumu vyskytoval se u těchto magnetometrů i problém stabilizace otáček rotoru, unášejícího civku. Byly pokusy stabilizovat otáčky rotoru rotačním generátorem.Elektromotor, který pohäněl rotor s cívkou současně poháně i tachodynamo, jehož signál byl využít k analogovému nebo číslicovému Vydělení hodnoty výstupního napětí z indukčnílío magnetometru nebo ke kompenzaci měřeného signálu. Tak se sice dosahovala měření hodnot magnetické indukce nezávislých na frekvenci otáčení avšak elektromotor byl příčinou vzniku parazitních elektromagnetických vazeb, koherentních s rotující cívkou a způsobujících nadmerný posun nuly. Ani při použití pokrokovějších způsobů získání elektrického signálu, úměrného frekvenci otáčení rotoru,se nepodarilo vyloučit parazitní signály. Obvody analogového i číslicového dělení Vnášejí do měřicího sytému přídavné chyby a zpomalují časovou odezvu magnetometru. Způsohují fázový posun detekčních obvodů. Interferenčními jevy mezi frekvencí i násobky frekvence otáčení cívky a parazitními signály vstupujícími do obvodů magnetometru s kmitočtem a násobky kmitočtu elektrovodné sítě je značně snižována přesnost detekčních obvodů indukčního magnetometru. .je známý indukční magnetometr, jehož rotor s prstencovou cívkou je uložen ve Vzduchových plovoucích ložiscích a poháněn tlakovým vzduchem proudícím z trysky na oběžné lopatky rotoru podle čs. autorského osvědčení č. 237 071. U tohoto indukčního magnetometru je odstraněn šum způsobovvaný elektromotorickým pohonem rotoru, avšak měřené hodnoty jsou nežadoucně ovlivněny nestálostí frekvence otáčení turbínovêho rotoru. Protože výstupní střídavé napětí je úměrné součlnu hodnot měřené magnetické indukce, počtu a plochy zävitů cívky a frekvence otačení, působí nestabili 4ta frekvence otáčení turbínověho rotoru nestabilitu výchylkové citlivosti indukčního magnetometru.Uvedený nedostatek odstraňuje zapojení pro stabilizaci otáček turbínového rotoru v indukčním magnetometru s polohovým snímačem podle vynálezu, jehož podstata spočíva V tom, že polohový snímač je spojen postupně přes otáčkoměr, Odchylkový zesilovač a řídící obvod s elektropneumatickým ventilem, uspořädaným V přívodním potrubí mezi tlakovým zdrojem vzduchu a vzduchovou tryskou, směřovanou na oběžné lopatky turbínového rotoru. iV odchylkovém zesilovači je uspořádan spínací tranzistor zapojený bázi na výstup otáčkoměru, emitorem na neinvertující vstup operačního zesilovače propojený se společnou svorkou a kolektorem přes Vyvažovací odpor na invertující vstup operačního zesilovače a přes kolektorový odpor na prvý referenční zdroj spojený se společnou svorkou, přitom invertujicí Vstup operačního zesilovače je spojen přes referenční odpopr s druhým referenčním zdrojem zapojeným na společnou svorku a přes zpětnovazební odpor a paralelne s ním zapojený filtrační kondenzátor s výstupem operačního zesilovače,připojení/m na vstup řidicího obvodu.Výhody zapojení podle vynálezu vyplývají ze stabilizace frekvence otačení trubínového rotoru a projevují se ve zvýšené přesností měření obou složek vektoru magnetického pole indukčním magnetometrem. je odstraněn fázový posun V zesilovači signálu i posun fäzové reference, které řídí činnost synchronních demodulátorů. Zrychlují se dynamické parametry indukčního magnetometru.Příklad zapojení pro stabilizaci otáček turbínového rotoru V índukčním magnetometru podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, kde na obr. 1 je blokové schéma celého zapojení a na obr. 2 schéma zapojení odchylkoveho zesilovače.Zapojením podle vynálezu se stabilizuje frekvence otáčení turbínového rotoru 1 indukčniho magnetometru, nezakresleného. Poloha turbínového rotoru 1, ve kterém jsou upravený oběžně lopatky 12 a je v něm uložena prstencová civka 13, je snimána polohovým snímačem 2, zapojeným na otáčkoměr 3. Z hlediska pracnosti a nákladovosti je výhodné použít na funkci otáčkoměru 3 monostabilní klopný obvod. Na výstup 14 otáčkoměru 3 je zapojen odchylkový zesilovač 4, spojený se vstupom 16 řídicího obvodu B. Řídicí obvod 6 je zapojen na elektropneumatický ventil 7 uspořádaný V přívodním potrubí 7 mezi tlakovým zdrojem B vzduchu a Vzduchovou tryskou 1 D smerovanou na oběžné lopatky 12 turbínového rotoru 1. Odchylkový zesilovač 4 obr. 2, je zapojen na Výstup 14 otáčkoměru 3 bázi 20 spínaciho tranzistoru 17. Kolektor 18 spínacího tranzistoru 17 je spojen přes Vyvažova 242041cí odpor 22 s ínvertujícím vstupem 25 operačního zesilovače 28 a emítor 19 s jeho neinvertujícím vstupem 28 přes společnou svorku 15. lnvertující vstup 25 operačního zesilovače 28 je spojen přes zpětnovazební odpor 24 a paralelné s ním zapojený filtrační kondenzátor 27 s výstupem 29 operačního zesilovače 28, připojeným ke vstupu 1 G řídiciho obvodu 6. Na společnou svorku 15 je zapojený prvý referenční zdroj 30, spojený přes kolektorový odpor 21 s kolektorem 18 spínacího tranzistoru 17 a druhý referenční zdroj 31, spojený přes referenční odpor 23 s ínvertujícím vstupem 25 operačního zesilovače 28.Otáčí-li se turbínový rotor 1 proudem tlakoveho vzduchu, vystupujícím ze vzduchové trysky a působícím na oběžné lopatky 12,generuje polohový snímač 2 při každé otáčce polohový impuls. Na výstupu 14 otáčkoměru 3 vzniká sled impulsů konstantní délky, jejichž opakovací kmitočet je shodný s počtem otáček turbínového rotoru 1. Každý impuls uvede spínací tranzistor 17 v odchylkovém zesilovači 4 do sepnutého stavu, tak že střední hodnota napětí na kolektoru 18 je nepřímo úměrná počtu otáček turbínového rotoru 1. Tato střední hodnota napětí vytváří přes vyvažovací odpor 22 proud do invertujícího vstupu 25, který se porovnáva se stabilním proudem přitékajícím z druhého referenčního zdroje 31 přes referenční odpor 23. odchýlka, reprezentující rozdíl obou proudů, se v operačním zesilovači 28 zesílí, nežádoucí kmitočtové složky signálu se odstraní filtračním kondenzátorem 27 a zesílený signál vstupuje do řídicího obvodu B, jehož podstatou je elektronický integrátor. V řídicím obvodu G dojde k výkonovému zesílení signálu a k jeho kmitočtově korekci. V závislosti na velikosti tohoto signálu se nastavuje elektropneumatícký ventil 7,který reguluje přívod stlačeneho vzduchu u tlakového zdroje 8 tak, že počet otáček turbínového rotoru 1 se v ustáleném stavu zapojení podle vynálezu stabílizuje.Vynález je využitelný v oboru měřicí techniky ako součást indukčntích magnetometrů s turbínovým rotorem 1 poháněným pneumaticky.1. Zapojení pro stabilizaci otáčok turbínového rotoru v indukčním magnetometru s polohovým snímačem, vyznačené tím, že polohový snímač 2 je spojen postupně přes otáčkoměr 3, odchylkový zesilovač 4 a řídící obvod 6 s elektropneumatickým ventilem 7, uspořádaným v přívodním potrubí 11 mezi tlakovým zdrojem 6 vzduchu a vzduchovou tryskou 10, směrovanou na oběžné lopatky 12 turbínového rotoru 11.2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím,že v odchylkovém zesilovači 4 je uspořádán spínací tranzistor 17 zapojený bázi 20 na výstup 14 otáčkoměru 3, emitorem 19 na neínvertující vstup 26 ope rečního zesilovače 28 propojený se společnou svorkou 15 a kolektorem přes vyvažovací odpor 22 na invertující vstup 25 operačního zesilovače 28 a přes kolektorový odpor 21 na prvý referenční zdroj 30 spojený se společnou svorkou 15, přitom invertující vstup 25 operačního zesilovače Z 8 je spojen přes referenční odpor 23 s druhým reterenčním zdrojem 31 zapojeným na společnou svorku 15 a přes zpětnovazební odpor 24 a paralelné s ním zapojený filtrační kondenzátor 27 s výstupem 29 operačního zesilovače 28, připojeným na vstup 16 řídicího obvodu 6.

MPK / Značky

MPK: G01V 3/165

Značky: rotoru, otáček, zapojení, magnetometru, stabilizaci, turbinového, indukčním

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-242041-zapojeni-pro-stabilizaci-otacek-turbinoveho-rotoru-v-indukcnim-magnetometru.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojení pro stabilizaci otáček turbínového rotoru v indukčním magnetometru</a>

Podobne patenty