Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промьшленности для контроля микрогеометрии рабочей поверхности коллекторов электрических машин. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет обеспечения синхронизации измерений при изменении частоты вращения коллектора. Сигнал с первого преобразователя перемеп ений поступает в измерительную схему, с которой сигнал подается в блок обработки измерительного сигнала. В блоке обработки измерительного сигнала выделяются амплитудные значения измерительного сигнала, пропорциональные геометрии пластин измеряемого коллектора . Блок формирует из этих сигналов сигналы разности амплитудных значений, запоминает их и подает на регистратор. Привязка измерений амплитудных значений сигнала к середине коллекторной пластины осуществляется за счет второго преобразователя перемещений, смещенного относительно первого преобразователя на половину коллекторного периода. Сигнал со второго преобразователя перемещений поступает в блок управления, который синхронизирует работу блока обработки измерительного сигнала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.. о S СП

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 672 А1 (51)4 С 01 В 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3895169/24-28 (22) 15,05.85 (46) 30,09.86 ° Бюл. ¹ 36 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) А.А.Козлов (53) 53 1.7 17 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

Ф 213954, кл. Г 01 В 7/12, 1963.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1163136, кл. Г 01 В 7/12, 1982. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРОФИЛОМЕТР ДЛЯ

КОНТРОЛЯ МИКРОГЕОМЕТРИИ КОЛЛЕКТОРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для контроля микрогеометрии рабочей поверхности коллекторов электрических машин. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет обеспечения синхронизации измерений при изменении частоты вращения коллектора. Сигнал с первого преобразователя перемещений поступает в измерительную схему, с которой сигнал подается в блок обработки измерительного сигнала. В блоке обработки измерительного сигнала выделяются амплитудные значения измерительного сигнала, пропорциональные геометрии пластин измеряемого коллектора. Блок формирует из этих сигналов сигналы разности амплитудных значений, запоминает их и подает на регистратор. Привязка измерений амплитудных значений сигнала к середине коллекторной пластины осуществляется эа счет второго преобразователя перемещений, смещенного относительно первого преобразователя на половину коллекторного периода. Сигнал со второго преобразователя перемещений поступает в блок управления, который синхронизирует работу блока обработки измерительного сигнала.

1 э.п, ф-лы, 2 ил..

1260672

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промьппленности для контроля микрогеометрии рабочей поверхности коллекторов электрических машин.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет обеспечения синхронизации измерений при изменении частоты вращения коллектора, На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема блока управления.

35

Бесконтактный профилометр содержит первый преобразователь 1 перемещений, установленный над рабочей поверхностью контролируемого коллектора 2 и соединенный с блоком 3 питания и измерительной схемой 4, блок 5 обработки измерительного сигнала, соединенный входом с измерительной схемой 4, первым, вторым и третьим входами с блоком 6 управления, выходом — с регистратором 7. Профилометр содержит также второй преобразователь 8 перемещений, смещенный относительно первого преобразователя 1 перемещений на половину коллекторного

30 деления bk/2 в тангенциальном направлении коллектора и соединенный с блоком 3 питания и блоком 6 управления. Рабочая поверхность коллектора 2 состоит из чередующихся пластин 9 из высокоэлектропроводного. материала и изоляционных промежутков 10. Коллекторное деление bk— это расстояние между центрами двух соседних коллекторных пластин, а половина коллекторного деления Ьк/2 — 40 расстояние между центрами коллекторных пластин и соседних с ними изоляционных промежутков.

Блок 6 управления (фиг.2) содержит измерительную схему 11, соединенную с первым входом компаратора 12, выход которого соединен с ограничителем 13, источник 14 опорного сигна- ла, соединенный со вторым входом компаратора 12, и схему 15 сброса.

Бесконтактный профилометр работает следующим образом.

Выходной сигнал первого преобразователя 1 перемещений, пропорциональный расстоянию между преобразователем и контролируемой поверхностью вращающегося коллектора 2, вы- деляется измерительной схемой 4, усиливается ею, инвертируется и в виде последовательности импульсов от коллекторных пластин поступает на вход блока 5 обработки измерительного сигнала. Амплитудные значения импульсов измерительного сигнала, несущие информацию об истинной высоте коллекторных пластин, достигаются в моменты нахождения первого преобразователя 1 перемещений над центрами соответствующих коллекторных пластин 9, В эти же моменты времени второй преобразователь 8 перемещений, вследствие его смещения на половину коллекторного деления относительно первого преобразователя.1, находится над центрами изоляционных промежутков 10, ширина которых в

4-6 раз меньше ширины коллекторных пластин. Поэтому с выхода второго преобразователя 8 перемещений снимаются узкие импульсы, соответствующие изоляционным промежуткам, которые поступают в блок 6 управления, где формируются и подаются на первый управляющий вход блока 5 обработки измерительного сигнала строго синхронно с амплитудными значениями измерительного сигнала независимо от частоты вращения коллектора, Блок 5 обработки измерительного сигнала на основе управляющих импульсов с блока б управления выделяет амплитудные значения измерительного сигнала, формирует сигнал, пропорциональный разности амплитудньгх значений измерительного сигнала от каждых двух соседних коллекторных пластин, выделяет максимальное значение разностного сигнала, запоминает его и подает на регистратор 7 ° Таким образом, на регистраторе 7 фиксируется величина максимального перепада между соседними коллекторными пластинами за один оборот коллектора. После окончания измерения блок б управления вырабатывает сигнал сброса, который подается на второй управляющий вход блока 5 обработки измерительного сигнала. Этот сигнал позволяет сбросить до нуля значение измеренного сигнала и подготовить профилометр для нового измерения.

Блок 6 управления работает следующим образом.

Выходной сигнал второго преобразователя 8 перемещений формируется измерительной схемой 11 и подается

60672 з 12 на первый вход компаратора 12. Этот сигнал имеет такую же форму, как и измерительный сигнал, однако сдвинут во времени относительно него на половину коллекторного периода т„/2, где Т„ - коллекторный период (время между амплитудными значениями сигнала от двух соседних пластин коллектора). На второй вход компаратора 12 подается опорное напряжение Uo„ îò источника 14 опорного сигнала. При превышении уровня опорного напряжения П „ узкими импульсами сигнала от изоляционных промежутков 10 происходит переключение компаратора 12 и с его выхода снимается сигнал в виде узких импульсов. Этот сигнал ограничивается сверху на нулевом уровне ограничителем 13 и в виде управляющих импульсов подается на второй вход. блока 5 обработки измерительного сигнала. Управляющие импульсы расположены всегда точно против амплитудных значений измерительного сигнала независимо от изменения частоты вращения коллектора. После окончания измерения схема 15 сброса вырабатывает сигнал сброса, который подается на третий вход блока 5 обработки иэмерительного сигнала и подготавливает этот блок к новому циклу обработки измерительного сигнала.

Формула и з обретения

1. Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин, содержащий преобразователь перемещений, подключенную к его выходу измерительную схему, блок обработки измерительного сигнала, связанный с выходом измерительной. схемы, блрк управления, подключенный к второму и третьему входам блока обработки измерительного сигнала, регистратор, связанный с выходом блока обработки измерительного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях изменения частоты вращения коллектора, он снаб15 жен вторым преобразователем перемещений, установленным над рабочей по« верхностью контролируемого коллектора смещенным относительно первого преобразователя на половину коллек" торного деления в тангенциальнном направлении и соединенным с входом блока уйравле ния, 25 2. Профилометр по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем,:что блок управления содержит цепь из последовательно соединенных измерительной схемы, компаратора, ограничителя, 3{) источник ОпорногО сигнала поделю ченный к второму входу компаратора, схему сброса, вход измерительной схемы является входом, а выходы ограничителя и схемы

35 сброса — выходами блока управ— ления.

1260672

Составитель 1О, Петраковский

Техред Л.Олейник

Корректор M.Càìáoðñêàÿ

Редактор Н.Горват

Заказ 5214/36 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграАическое предприятие, r. жгорор, ул. Проек ая, V л П оектная 4