УДК 621.317.39: 681.586.772

ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ В СТЯЖНЫХ ПРИЗМАХ СТАТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПОГРЕШНОСТИ ОТ ПЕРЕКОСА ЭЛЕКТРОДОВ

Рассмотрен способ существенного уменьшения погрешности измерения усилий в стяжных призмах турбогенератора с использованием упругого элемента и емкостного датчика с переменным зазором. Проанализирована погрешность, возникающая из-за непараллельности (перекоса) плоских кольцевых электродов сенсора. Найдены соотношения размеров внешнего и внутреннего электродов, при которых основная составляющая погрешности преобразования «микроперемещение – обратная величина емкости» превращается в бесконечно малую величину. Предложено использование понятия "коэффициент перекоса" для упрощения определения и оценки величины непараллельности электродов независимо от их геометрических размеров. Проанализирована эффективность предложенного способа коррекции в зависимости от коэффициента перекоса кольцевых электродов. Показано, что относительная погрешность измерения при больших углах перекоса уменьшается в несколько раз, а при малых – в несколько сотен раз. Библ. 7, рис. 1, табл. 1.
Ключевые слова: турбогенератор, сердечник статора, стяжная призма, усилие, емкостный датчик, перекос электродов, погрешность.

ЄМНІСНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ ЗУСИЛЬ У СТЯЖНИХ ПРИЗМАХ ОСЕРДЯ СТАТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА З КОМПЕНСАЦІЄЮ ПОХИБКИ ВІД ПЕРЕКОСУ

Розглянуто спосіб зменшення похибки вимірювання зусилля в стяжних призмах осердя статора турбогенератора ємнісним сенсором зі змінним зазором та пружним елементом. Проаналізовано похибку, яка виникає внаслідок непаралельності (перекосу) плоских кільцевих електродів сенсора. Знайдено співвідношення розмірів зовнішнього та внутрішнього електродів сенсора, при яких основна складова похибки перетворення «мікропереміщення – зворотна величина ємності» перетворюється в нескінченно малу величину. Запропоновано використання поняття «коефіцієнт перекосу» для спрощення визначення і оцінки величини непаралельності електродів незалежно від їх геометричних розмірів. Проаналізовано ефективності запропонованого способу корекції залежно від коефіцієнта перекосу кільцевих електродів. Показано, що відносна похибка вимірювання при великих кутах перекосу зменшується в декілька разів, а при малих – у декілька сотень разів. Бібл. 7, рис. 1, табл. 1.
Ключові слова: : турбогенератор, осердя статора, стяжна призма, зусилля, ємнісний пеетворювач, перекіс електродів, похибка.

CAPACITY TRANSDUSER OF EFFORTS IN TURBOGENERATOR STATOR TIGHTING PRISMS CORE WITH COMPENSATION OF INFLUENCE OF OUT-OF-PARALLELISM ELECTRODES

This paper present the method of considerable reduction of measuring error of efforts in the turbogenerator tightening prisms with the use of resilient element and capacity sensor with variable gap is considered. The error, which was as result of arising up from out-of-parallelism of flat sensor circular electrodes, is analyzed. Correlations of sizes external and internal electrodes at that basic constituent of error of transformation "microdisplacement – reciprocal of electric capacity" transforms into an infinitesimal are found. The ratio of size of the external and internal ring electrodes at that basic constituent of error of transformation "microdisplacement – reciprocal of electric capacity "transforms into an infinitesimal are found. The use of concept "Coefficient of defect" for simplification of determination and size estimation out-of-parallelism of electrodes regardless of their geometrical sizes is proposed. Efficiency of the proposed method of correction depending on the coefficient of circular electrodes defect is analysed. It is shown that the relative error of measuring at the large angles of defect diminishes in several times, and at small - in several hundred one times. References 7, figure 1, table 1.
Key words: turbogenerator, stator core, tightening prism, effort, capacity sensor, out-of-parallelism of electrodes, error.