Устройство для измерения экстремальных значений измеряемых размеров детали

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях линейных размеров в машиностроении , в частности, для допускового контроля линейных размеров различных деталей. Целью изобретения является повышение быстродействия измерений за счет обеспечения одновременного определения всех измеряемых размеров. При измерениях т первичных измерительных преобразователей Ь, ..., 1,,, и п уставок 2i, ..., 2п (для данного устройства гг 3) выдают сигналы на вход узла обработки сигналов. Из последнего сигналы одновременно подаются на входы интегрируюш,их преобразователей, с выходов которых на вход блока выбора режимов работы поступают временные импульсы, время появления которых пропорционально измеряемой величине. Указанные импульсы с первых m информационных входов поступают на входы ш-входовых логических элементов ИЛИ, И, переключателя и логического узла блока выбора режимов работы. В зависимости от установки контактов переключателя с его выходов на вход узла вывода результатов поступают сигналы в виде временных интервалов , длительность которых пропорциональна либо каждому из линейных размеров измеряемой детали, либо одному из шести показателей допускового контроля (минимального или максимального значения из всех измеренных размеров, размаха измеряемых размеров, отклонений от максимально и минимально допустимых размеров, наименьшего из двух последних показателей). Узел вывода результатов содержит цепь из последовательно соединенных блока управления счетчиком и определения знака, счетчика импульсов, запоминаюшего регистра, дешифратора , индикатора. Устройство управляется сигналами блока управления. 4 ил. ю (Л 1C 4i СО СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G Ol В 7/02 с с . ,с с, с с с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3613378/24-28 (22) 30.06.83 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (72) А. А. Силявский (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 519596, кл. G 01 В 7/02, 1976.

Приборостроение и средства автоматики.

Справочник./Под ред. А. Н. Гаврилова.

Т. 4. М.: Машиностроение, 1965, с. 551, фиг. 24. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ИЗМЕРЯЕМЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях линейных размеров в машиностроении, в частности, для допускового контроля линейных размеров различных деталей. Lleлью изобретения является повышение быстродействия измерений за счет обеспечения одновременного определения всех измеряемых размеров. При измерениях m первичных измерительных преобразователей 1с, ..., 1„, и п уставок 2ь ..., 2„ (для данного устройства и = 3) выдают сигналы на вход узла обработки сигналов. Из последнего сигналы одÄÄSUÄÄ 1249311 новременно подаются на входы и+т интегрирующих преобразователей, с выходов которых на вход блока выбора режимов работы поступают временные импульсы. время появления которых пропорционально измеряемой величине. Указанные импульсы с первых т информационных входов поступают на входы m-входовых логических элементов ИЛИ, И, переключателя и логического узла блока выбора режимов работы. В зависимости от установки контактов переключателя с его выходов на вход узла вывода результатов поступают сигналы в виде временных интервалов, длительность которых пропорциональна либо каждому из линейных размеров измеряемой детали, либо одному из шести показателей допускового контроля (минимального или максимального значения из всех Я измеренных размеров, размаха измеряемых размеров, отклонений от максимально и минимально допустимых размеров, наименьшего из двух последних показателей). Узел С вывода результатов содержит цепь из последовательно соединенных блока управле- ф ния счетчиком и определения знака, счетчика импульсов, запоминающего регистра, дешифратора, индикатора. Устройство управляется сигналами блока управления. 4 ил.

12493!!

Изобретение OTIIocHT(к измерительlfoH технике и может быть использовано при из. мерениrlx,fèíåéíûõ размеров и машиностроении, в частности, для донуcKOBOIO контроля линейных размеров различных деталей.

Цель изобретения — — повышение быстродействия измерений.

Г1оставленная цель достигается за счет обеспечения одновременного определения всех измеряемых размеров при измерениях.

1!а фиг. 1 представлена фу!IKIEHoHHëüíàÿ fQ схема устройства; на фиг. 2 — функциона Ihная схема узла обработки сигналов; IIB фиг. 3 - - функциональная схем-: блока B»lбора режимов работы; на фиг. 4 -- совмещенные временные диаграммы напряжений

f13 выходах интеграторов узла обработки сигналов.

Устройство (фиг. 1) содержит т первичных преобразователей 11, ..., 1„... измеряемых размеров Х н, = Хl, Х>, ..., Х,,„n уставок

2I, ..., 2„ значений измеряемых размеров.

В качестве примера (фиг. 1) изображены три уставки: Hóëåâîãо (Х) =- — — О) и нределыю допустимых минималыюго и максима,7ьного (Х»,:., Хини«. н ) знач(ний измеряемых размеров Х

Устроиство содержит гакже (фиг. 1) 25 узел 3 обра(>отки сигна IOB, подклю еHHhlH входами к первичным преобразователям и уставкам, блок 4 выбора режимов работы, подключее!1(ый к выходам узла 3 обработки сигналов, узел 5 вывода результатов, подключенный к выходам блока 4 выбора режи- ЗО мов работы.

Узел 5 вывода результатов содер>кит цепь из последовательно соединенных блока 6 управления счетчиком и определения знака, счетчика 7 импульсов, запоминающего регистра 8, дешифратора 9, индикатора 10.

Устройство содержит также блок 11 v(7равления, подключенный выходами к управляющим входам узла 3 обработки сигналов, блока 4 выбора режимов работы и узла 5 вывода результатов.

Узел 3 обработки сигналов (фиг. 2) выполнен в виде nf+n идентичных двух- или трехтактне интегрируlolllHK пре(>(>разо)3ателей 12 сигнала (Х>, = Х,, Х>, ..., Х... Х,, Хинн.,нн>, Х.>нн н«н ) !30 BP(ЧЕННОй ИНТЕРI)Bn (4), содержа(цих входны(преобразовате«Е. > ли 13, преооразую(цие изменение параметров преобразователей 1 и уставок 2 и нанря>кение U>(== k Хх (I;Ie k — коэффициент (Ipoпорциональности), H!IT(l paropl>1 14 с управ,7 >7ЕМ bl МИ К>1 10 Еа М H II;I (3 ХО.I(И Э7Е(>ЕЕНТ«1 М П () управления этими кл(01ами, ну.)ь-оргB!1»1 15, триггеры !6 и элементы 17 связи аналоговой и цифровой (е(с7 (й устройства. г> 1 О к 4 13 ьl 00 р «1 р е ж н и о в р «10 от ы (() > l l i . 3 i имеет т--е-и информационных 13ХОдО(3, Кажды Й из KoTo pl>l х 110 1K7 ю 1 е и к (0()T!3(òc ", вм 10- - > щему выхо Iv узла 3 обрабогки сигналов и содержит,"„-i>ходовы>! элемент И 18, п(вход0вый элемеIIT ИЛИ 1,7. Ilерек.l!(! «I тель 20, логический узел 21, содержащий блоки 22 и 23 управления счетчиками импульсов и определения знака, счетчики 24 и 25 импульсов, блок 26 фиксации очередll0cTH (lpHxoJà импульсов от счетчиков 24 и 25, блок 27 учета знака сравниваемых (ц>казателей, двухвходовые шлемеHT! l И 28—

3! и элементы ИЛИ 32 и 33.

Переключатель 20 имеет положения 34—

42 нерекл>очения. m-входовый элемент И 18 и m-входовый элемент ИЛИ !9 подключены входами к т информационным входам блока 4 выбора режимов работы, логический узел 21 входами связан с двумя информаll,HîHíûìè и двумя управляющими входами блока 4 выбора режимов работы и выходами

mвходовых элементов И 18 и ИЛИ 19.

Выходы логического блока 21 подключены к соответствующим входам переключателя 20.

Соответствующие входы перекл ючателя 20 связань, также с т+и информационными входами блока 4 выбора режимов работы и выходами m-входовых элементов

И 18 и ИЛИ 19.

Устройство работает следующим образом.

1!ере>(началом измерения производится настройка устройства по образцовой мере.

Затем устанавливают измеряемую деталь (не показано) и 170 индикаторх !0 (фиг. 1) производят отсчет 07IIOI0 из следую(цих

IIIQcTH показателей (), (t = 1, 2, ..., 6) точности поверхности детали: — Q, = Х." минимального среди всех измеренных размеров Х -; (,)> = Х.н. -- Максимального среди всех Х "; Q3 =- Х. -Х, -- размаха измеоиемых РазмеРов лета, I H; Q.Е = Хи>ин ——

Л .>нн, 1«»1. — Q;) = — Хини«,>«>II — — Хинин

= — меныпего среди показателей (,>3 и („>(,.

В процессе измерения, т. е. определения показателей Q; на выходе каждого их m первичных преобразователей 1 и каждой и «1 уставок (фиг. 1) имеется сигнал Х>,, и !la выходах входных преобразователей 13 узла 3 обработки сигналов (фиг. 2) устанавливаются напряжения (/>, = k Х, (npuxoäoì первого тактового импульса U, (фиг. 1 и 2) от блока 1 управления формируется первы" THKT работы одновременно (ля всех m+n идентичных интегрирующих преобразователей !2 (фиг. 2). За время Т первого такта интеграторы 14 интегрируют напряжения совместно с постоянным поло>кительным напряжением U+. Во втором такте с подачей второго импульсас>, от блока 1 управления интегрируется только постоянное отрицательное напряжение U г>апряжение U. (t) на выходах интеграторов 14 во втором такте изменяются по закону (фиг. 4) (, нн, (/) = Кин T(UE-Е- U > ) — Кннт/ U l /, где К; — коэффициент преобразования интеграторов 14.

>)ри установлении на выходах интеграторов !4 (фиг. 2) напряжения нулевого уров12493 ня сраоатывают нуль-органы 15, на их Bhlx0дах появляются сигналы, которые aarlo»Hна10тся триггерами 16 и через элементы 17 связи поступают ня входы блока 4 выбора режимов работы. Одновременно сигна 1»l с триггеров 16 поступают на элементы управления ключами интеграторов 14. запрещая подачу на входы соответствующих интеграторов 14 напряжения U и разрешая подачу напряжения U .. с выхода нуль-оргa;fa 15. корректируя этим самым дрейф нуля н .. органов 15.

Ломаная линия 43 (фиг. 4) соответствует интегРиРованию напРЯжениЯ UI, =- К Хчин линия 44 — напряжения Ut, = k.Х линия

45 — напряжений Uk =k X«, линия 46 —— напряжения Ut, = k-Хр = О, линия 47 — — наГ1РЯЖЕНИЯ Uli = — k.Хчакс, ЛИНИЯ 48 — НаПРЯжЕНИЯ Uti = k Хчакс ао«ПРИ УC10BHßX, Что

Х«««c до«. )Хчакс ) Xg ) Хин«) Хчин.,l«li

Время it, от начала второго такта до момента срабатывания нуль-органов 15 определяется из уравнения (7« ° (/) = О и равно

20

Блок 22 управления счетчиками (фиг. 3) во втором такте выдает на управляющий

4= — 7 ++T, Xli=А+ БХа, ! U-f где А и Б — постоянные коэффициенты.

Следовательно, сначала второго такта по истечении времени tt„пропорционального размерам Х, на выходах преобразователей 12 (фиг. 2) появляются импульсы, поступающие на входы блока 4 выбора режимов работы (фиг. 1 и 3).

С появ.1ением сигнала на одном из первых m выходах узла 3, входящих в каналы преобразования измеряемых размеров Х«., на выходе m-входного элемента ИЛИ !9 (фиг. 3) также появляется сигнал. С появлением сигналов на всех первых m выходах узла 3 появляется сигнал на выходе т-входового элемента И 18. Интервал Bpexielfl с начала второго такта до появления сигнала на выходе элемента ИЛИ 19 проПОРЦИОНаЛЕН Хчнн И РЯВЕН 1чнн. = А+Б Хч н а интервал времени с начала второго такта д0 появления сигнала на выходе элемента

И 18 ПрОПОрцИОНаЛЕН Х; . И раВЕН 1««.с. =

=- А+Б Х.;«-.

Логический узел 21 (фиг. 3) rfpoHBB0,1èт сравнение интервала времени 1((,1.>) между 45 поступлением сигнала с элемента ИЛИ 19 и поступлением сигнала с т+2 измерительного канала, в котором производится rfpe06Разование Хч«и. ао«, H интеРвала вРемени

t(Q,;) между поступлением сигнала с и+3 измерительного канала, в котором произ- 50 водится преобразование Х- ; и поступлением сигнала с элемеHTa И 18, т. е. логический блок 21 производит сравнение интервалов времени ! (Q ) = — БЯ1 и t(g;,) = БД-,,), Bxoi счетчика 24 сигнал только в промежу1.— ке между приходямн сигналов с - элемента

ИЛИ 19 и из 171+2 пзмерiITeльного канала.

В c ICT IHii 24 в те Icalfe этого промеж, ТКа времени поступают счетныс импульсы U. от блока 11 управ ICHHH (фиг. и 3), в результатс чего к концу второг0 тякга в сче1чике 24 постоянно няс нтывяют Н1сло импульсов, пропорциональное t(Q;) = Б()ь

Аналогично во втором так гc B счетчике 25

Наес1ИТЫВяЕГСЯ IHC710 НМП С,1ЬСОВ, Hp0I10pциональное 1((7а) = Б -... В и;следующем первом такте счетчики 24 If 25 постоянно заполняются импульсами Г,.

По мере заполнения счетчиков 24 и 25 ня выходах Нх последнего каскада, являющихся выходами самих счетчиков 24 и 25, появляются сигналы. Первым появляется сигнал на выходе того из счетчиков 24 или

25, в котором в предыдущем втором такте насчитано большее число импульсов. Блок

26 фиксации очередности прихода импульсов фиксирует от какого из счетчиков 24 или 25 в первом такте импульс появляется первым и выдает на один нз двух своих выходов разрешающий сигнал, поступающий через блок 27 учета знаков на входы двух входовых элементов И 28, 30 и.< 29, 31, давая разрешение на прохождение к контактам переключателя 20 сигналов с элемента ИЛИ 19 и из 771+2 измерительного канала, либо с

771+3 измернтельног0 кана la и с элемента

И 18.

С помощью блоков 22 и 23, в зависимости от очередности поступления сигналов на входы этих блоков. определяется также H знак показателей Q,. Г1ри этом учитывается, что меньшему размеру Х, соответствует оолее раннее появление сигналов на выходе триггеров !6. С помощью счетчиков 24 и 25 определяется меньшее среди Q и Q;, по моду;Ilo, a с помогцыо блока 27 учитывается знак

cpaB!IIfBae Ib1x показателей, т. е. сигнал с выхода блока 26 не меняется, если Q и положительны, меняется на обратный, если

q. и (,7;„отрицательны, а если (,7 и q,.— имеют разные знаки, то меньшим считается отрицательный показатель.

Устройство можеT работать в одном из следуюгцих режимов.

В первом режиме прн установке контактов переключателя 20 в одно из положений

34 — -36 во втором такте на входы блока 6 управления cчетчиком и определения знака (фиг. 1) поступает сигнал от преобразователя 12 (фиг. 2) в подключенном измерительном канале и пз 711+! измерительного кана Ia, в котором производится преобразоВаННе Х<, = О. Первый приходящий сигнал всегда является сигналом начаlя счета счетчиком 7 нмпу fhcOB Ь, от блока 11 управления, а второй — сн;.Налом конца счета. Счет производится в течение времени

t(X )=t7i — tn=6(X — XB)= BXk1249311

Qi Я

Формула изобретения

Устройство для измерения экстремальных значений измеряемых размеров детали, содержащее m первичных преобразователей линейных размеров, и уставок значений измеряемых размеров, подклк>ченный к ним т+и входами узел обработки сигналов, блок выбора режимов работы, подкл оченный к его выходам узел вывода результатов, блок управления, подключенный к управляюгцим входам узла обработки сигналов и блока выбора режимов работы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений, узел обработки сигналов выполВ итоге в счетчике 7 импульсов фиксируется измеряемый размер Х . Этот режим пользуется при отладке и регулировке устройства и при настройке первичных преобразователей 1 (фиг. 1) на нуль по образцовой мере перед началом измерения.

С второго по седьмой режимы работы устройства переключатель 20 (фиг. 3) уста. навливается в положение 37 — -42, а в счетчике 7 импульсов (фиг. 1) фиксируются соответственно показатели Q I Q6.

В конце второго такта информация со счетчика 7 импульсов переписывается в за поминающий регистр 8, а в следующем пер вом такте счетчик 7 импульсов устанавливается на нуль. 15

В зависимости от индивидуальных особенностей конкретной детали и технологического процесса ее обработки и в зависимости от назначения выполняемой операции (для допускового контроля размеров деталей, из. мерения отклонений от правильной геомет- 20 ричеекой формы, для управления процессом обработки детали и т. и.) предлагаемое устройство в каждом конкретном случае используется для определения одного из показателей нен в виде т+и идентичных интегрирующих преобразователей сигнала во временной интервал, каждый из которых входом подключен к соответствующему из т+п входов узла обработки сигналов, выходом — к соответствующему выходу узла обработки сигналов, блок выбора режимов работы имеет

m+n информационных входов, каждый из которых подключен к соответствующему выходу узла обработки сигналов и содержит

m-входовой логический элемент И, m-входовой логический элемент ИЛИ, логический узел, по крайней мере один переключатель, каждый из входов логических элементов И, ИЛИ подключен к соответствующему из информационных входов блока выбора режимов работы, логический узел подключен соответствующими входами к (и — 1) информационным входам, двум управляющим входам блока выбора режимов работы и выходам логических элементов И, ИЛИ, переключатель соответствующими входами подключен к выходам логического узла и логических элементов И, ИЛИ, выходами к соответствующим выходам блока выбора режимов работы, узел вывода результатов содержит по крайней мере одну цепь из последовательно соединенных блока управления счетчиком и определения знака, счетчика импульсов, запоминающего регистра, дешифратора, индикатора, первые два входа блока управления счетчиком и определения знака подключены к соответствующим входам узла вывода результатов, третий — к первому выходу блока управления, счетчик импульсов вторым входом подключен к второму входу блока управления, запоминающий регистр вторым входом подключен к первому выходу блока управления, а второй вход индикатора соединен с вторым выходом блока управления счетчиком и определения знака.

Составитель Ю. Петриковский

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 4222/39 Тираж 670 Под п и с н ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4I5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4