Устройство для проверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения погрешности механических стрелочных приборов с круговой шкалой, и позволяет автоматизировать процесс поверки при одновременном повышении точности поверки. Устройство содержит поверяющий прибор 4, устанавливаемый в считывающую головку 5, блок обработки информации и управления 1, с которого поступает команда через интерфейское средство 2 на задатчик образцовых сигналов 3. Сигнал с задатчика 3 поступает на вход поверяемого прибора 4, считывающие головка 5 преобразует показания прибора 4 в электрический сигнал, поступающий на устройство индикации 6, которое осуществляет выдачу информации через интерфейсное средство 2 на печатающее устройство 7 и в блок обработки информации и управления. 6 ил.

СООЭ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 D 13/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ Ò СССР

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265050/24-19 (22) 18.06.87 (46) 23.08.89. Бюл. Ф 31 (72) И.Л.Руль (53) 681.84.083(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1259106, кл. G 01 В 11/00, 10.12.81.

Авторское свидетельство СССР

В 742703, кл. G01 В 11/00,,06.03.76. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ МЕХАНИЧЕСКИХ СТРЕЛОЧНЫХ ПРИБОРОВ С КРУГОВОЙ

ШКАЛОЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения погрешности механических стрелочных приборов с круговой шкалой, и позволяет автоматизировать

„„SU„„1502 2 А 1 процесс поверки при одновременном повышении точности поверки. Устройство содержит поверяющий прибор 4, устанавливаемый в считывающую головку

5, блок обработки информации и управления 1, с которого поступает команда чере интерфейсное средство 2 на за гчик образцовых сигналов 3. Сигнал с задатчика 3 поступает на вход поверяемого прибора 4, считывающая головка 5 преобразует показания прибора 4 в электрический сигнал, поступающий на устройство индикации

6, которое осуществляет выдачу информации через интерфейсное средство 2 на печатающее устройство 7 и в блок обработки информации и управления. 6 ил.

3 150296

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано в метрологии, в лабораториях

ОТК для определения погрешности по5 казаний механических стрелочных приборов с круговой шкалой, стрелка которых покрыта как белой, так и черной краской.

Цель изобретения — автоматизация процесса поверки механических стрелочных приборов при одновременном повышении точности поверки, а также расширение эксплуатационных возможностей поверяющего устройства. 15

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой, на фиг. 2 — принципиальная схема считывающей головки на фиг.3 - -20 временная диаграмма напряжений на выходе усилителя-преобразователя тока в напряжение при выполнении измерительной шкалы черного цвета на фиг. 4 — то же, при выполнении измерительной шкалы белого цвета, (где V < — напряжение на выходе усилителя-преобразователя тока в напряжение при попадании светового пучка на стрелку поверяемого прибо- 3О ра, Шц — то же, при попадании светового пучка на измерительную. шкалу поверяемого прибора, Т вЂ” период вращения диска узла поиска углового положения стрелки, Дг — вРемя прохож- дения стрелки пучком света), на фиг. 5 — пример алгоритма программы работы блока обработки информации и управления при поверке вариометра

Вар. — 30 в четырех контролируемых 4О точках; на фиг. 6 — продолжение фиг. 5.

Устройство для поверки механических стрелочных приборов с круговой . шкалой (фиг. 1) содержит блок 1 об- 45 работки информации и управления, имеющий двунаправленную связь с интерфейсным средством 2, первый выход которого последовательно.соединен с управляющим входом эадатчика

3 образцовых сигналов, поверяемым прибором 4, считывающей головкой 5, преобразующей показания этого прибора в источник первичной информации.

Информативный выход считывающей головки 5 подключен к входу первичной информации устройства 6 цифровой индикации, а его выход вторичной информации соединен с входом интерфей2 4 сного средства 2, второй выход которого подключен к цифровому печатающему устройству 7.

Считывающая головка 5 (фиг. 2) включает узел поиска углового пояожения стрелки, выполненной в виде диска 8, в котором в одной плоскости последовательно установлены источник 9 света, система 10 линз, фокусирующая излучение на фотоэлемент 11 через отражающую поверхность поверяемого прибора 4. Диск 8 установлен на валу 12 с воэможностью вращения от механического привода 13 и жестко связан посредством вала 12, с датчиком угловых приращений, выполненным в виде потенциометра 14 кругового вращения с резистивной обмоткой и движком. Движок потенциометра< связан с выводом стабилизатора 15 тока, вхоц которого связан с источником стабилизированного напряжения, а свободный вывод резистивной обмотки потенциометра 14 соединен с тиристором 16, подключенным к выходу электронного усилителя-преобразователя

-17 гока в напряжение. Последний своим входом подключен к выходу а а токосьемника 18. Первый вход b 6 токосъемника связан с источником 19 питания, от которого питается источник 9 света. Второй вход 6 6 связан с выходом фотоэлемента 11, а второй выход д подключен к источнику 9 света.

:Выход считывающей головки 5 от потенциометра 14через тиристор 16 связан с входом устройства 6 цифровой индикации (клеммы U фиг. 2).

Устройство работает следующим образом (фиг. 1).

Поверяемый прибор 4 устанавливается в считывающую головку 5. С блока

1 обработки информации и управления согласно ранее заложенной в него программе работы поступает команда (фиг. 5 и 6) через интерфейсное средство 2 на задатчик 3 образцовых сигналов, который выдает сигнал, соответствующий данной команде, на вход поверяемого прибора 4, переводящего этот сигнал в угол поворота стрелки.

Считывающая головка 5 преобразует показания механического стрелочного прибора 4 в электрический сигнал, т.е. в напряжение, которое является источником первичной информации. Это

1502962 напряжение поступает на вход устройства 6 цифровой индикации, которое осуществляет выдачу вторичной информации в двоично-десятичном коде че5 рез интерфейсное средство 2 на цифропечатающее устройство 7 и в блок

1 обработки информации и управления.

Цифропечатающее устройство 7 фиксирует результаты измерений, а 10 блок 1 обработки информации и управления осуществляет сравнение действительных показаний поверяемого прибора 4, преобразованных в электрический сигнал в двоично-десятичном коде, с ожидаемыми показаниями, рассчитанными теоретически и за-. ложенными в память блока 1 обработки информации и управления.

Если действительные показания поверяемого прибора 4 соответствуют с определенной степенью точности ожидаемым, вырабатывается команда блоком 1 обработки информации и управления на переключение эадатчика

3 образцовых сигналов на следующий образцовый сигнал, соответствующий следующему значению поверяемого приФ бора 4, и цикл работы устройства повторяется (фиг. 5 и 6).

Если действительное показание не соответствует с определенной степенью точности ожидаемому, блок

1 обработки информации и управления вырабатывает команду остановки процесса измерения. Данный поверяемый прибор 4 признается бракованным, и процесс поверки прекращается.

Считывающая головка 5 работает следующим образом (фиг. 2). Поверяемый прибор 4 устанавливается в узел центрирования считывающей головки 5 (узел центрирования на фиг. 2 не показан). В основу принципа действия считывающей головки 5 положена аналоговая развертывающая система. Диск

8 узла поиска углового положения стрелки и датчик единичных угловых приращений, выполненный в виде потенциометра 14 кругового вращения, находясь на валу 12, приводятся одйовременно во вращение при помощи механического привода 13 с постоянной угловой скоростью и периодом вращения Т. Потенциометр 14 кругового вращения запитывается источником 19 питания, выполненным в виде стабилизатора тока (на основе эмиттерного повторителя с источником стабилиэи20

55 рованного напряжения на входе), благодаря чему повышается линейность характеристики потенциометра 14 эа счет исключения влияния сопротивления нагрузки цепи. Источник 9 света, систему 10 линз и фотоэлемент 11 уста- навливают в диске 8 так, чтобы световой поток, входящий иэ источника 9 света, фокусировался системой 10 линз и диаметр сфокусированного пучка света равнялся ширине стрелки поверяемого прибора 4 и, отражаясь от стрелки поверяемого прибора 4 (или его измерительной шкалы), попадал на фотоэлемент 11.

Далее ток с фотоэлемента 11 через токосъемник 18 поступает на вход усилителя-преобразователя 17 тока в напряжение (фиг. 2), где преобраэовывается в напряжение и усиливается с определенным коэффициентом усиления.

Для поверяемых механических стрелочньгх приборов с черной измерительной шкалой напряжение на выходе усилителя-преобразователя 17 тока в напряжение будет максимальным при попадании сфокусированного пучка света источника 9 света на стрелку поверяемого прибора 4, так как коэффициент отражения белой стрелки поверяемого прибора 4 Р = 0,82-0,87, а коэффициент .отражения измерительной шкалы черного цвета P = 0,1, что и показано на временной диаграмме напряжения на выходе усилителя-преобразо1 вателя 17 тока в напряжение (V на фиг. 3). И наборот, для поверяемых механических стрелочных приборов 4 с белой измерительной шкалой напряжение на выходе усилителяпреобразователя 17 тока в напряжение будет минимальным, что и показано на временной диаграмме напряжения на выходе усилителя-преобразователя 17 тока в напряжени (ц, Uö на фиг. 4).

Это напряжение подают на тиристор

16, который срабатывает при максимальном напряжении для механических стрелочных приборов с черной измерительной, шкалой, при минимальном напряжении — для механических стрелочных приборов с б лой измерительной шкалой. В результате срабатывания тиристора 16 электрическая цепь замыкается, на выходе считывающей головки 5 появляется электричес15029Ü2 кий сигнал, поступающий с потенциометра 14 кругового вращения, соответствующий месту положения стрелки поверяемого прибора 4. Источник 19 питания источника 9 света подключают через токосъемник 18 (фиг. 2, аа, 65, И,7 ) °

Использование предлагаемого устройства для поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой позволяет автоматизировать процесс поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой, сократить штат людей, занятых этим процессом, повысить качество поверки механических стрелочных приборов с круговой шкалой за счет субъективно

ro фактора, вызванного монотонностью работы в лабораториях ОТК при массовом производстве этих приборов на приборостроительных предприятиях.

Широкие эксплуатационные возможности устройства, легкая перенастраиваемость с одного типа поверяемых приборов на другой позволяют применять предлагаемое устройство на всех приборостроительных предприятиях; занимающихся массовым выпуском механических стрелочных Приборов.

Формула изобретения

Устройство для поверки механических стрелочных приборов с круговой

I шкалой, содержащее задатчик образцовых сигналов, источник света, считывающую головку с фотоэлементом, блок регистрации результатов измерения, узел центрирования с узлом поиска углового положения стрелки и датчиком единичных угловых приращений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса поверки при одновременном повышении

его точности в устройство включен блов обработки информации и управления, имеющий двунаправленную связь с введенным интерфейсным средством> вход которого связан с выходом введенного устройства цифровой индикации, второй выход которого связан с блоком регистрации, первый выход последсвательно соединен с задатчиком образцовых сигналов, поверяемым приборсм, считывающей головкой и с входом устройства цифровой индикации, 15 а узел поиска углового положения стрелки выполнен в виде диска, снабженного оптической системой, содержащей последовательно установленные в одной плоскости источник света, 2р систему линз, фокусирующую излучение на фотоэлемент через отражающую поверхность стрелочного прибора, устансвленного на валу соосно со шкалой поверяемого прибора с возможнос25 тью вращения от механического привода и жестко связанного посредством вала с датчиком единичных угловых приращений, выполненным в виде потенциометра кругевого вращения с реЗр зистивной обмоткой и движком, связанным с выводом стабилизатора тока, вход которого связан с источником напряжения, а свободный вывод резистивной обмотки потенциометра соединен с входом тиристора, который подключен к выходу усилителя-преобразователя тока в напряжение, при этом вход усилителя-преобразователя тока в напряжение подключен к первому выходу токо4р съемника, первый вход которого связан с источником питания света, второй вход — с выходом фотоэлемента, а второй выход связан с источником света.

1502962

1502962

Редактор Н.Рогулич

Заказ 5076/52 Тирав: 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 и,в и„

Составитель Н..Ланьков

Техред М,Дидык Корректор Н.Король