Способ поверки стрелочных измерительных приборов с круговой шкалой и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и используется для поверки стрелочных измерительных приборов с круговой шкалой. Целью изобретения является повышение точности поверки. Для этого фиксируют угловые координаты всех контролируемых штрихов шкалы с помощью вращающейся оптической системы с диафрагмой, определяют их отклонения от номинальных значений. Полученные значения обрабатываются устройством управления 6, где определяют среднеарифметическое количество счетных импульсов. Полученные значения после статистической обработки, накопленные за несколько оборотов барабана считывающей головки, запоминаются в запоминающем устройстве 8 и выводятся на устройство 9 фиксирования результатов. 2 с.и. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!УБЛИК

А1

„„80„„1515051 цц 4 0 01 0 9/00

ОПИСАНИЕ И3ОБ1 Е7ЕНИЯ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫМИ КОМИТЕТ

rlQ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2l) 4162874/24-10 (22) 18.12.86 (46) 15,10.89. Бюл. 11- 38 (72) В.М.Сихар. дидзе, М.В.Мартиросян, А,С.Метаплишвили, В.В.Наркевич и К.Г.Чапидзе (53) 681,84(088.3) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1259106, кл. 5 01 В 11/00,28.0!.83, Авторское свидетельство СССР

Р 1174740, кл. G 01 В 11/00,10,12,81. (54) СПОСОБ. ПОВЕРКИ СТРЕЛОЧНЬГ ИЭМЕРИТЕЛЬНИХ ПРИБОРОВ С КРУГОВОЙ ШКАЛОЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и используется для поверки стрелочных измерительных приборон с круговой шкалой. Целью изобг>eòåHHÿ является повышение точности поверки. Для этого фиксируют угловые координаты ьсех контролируемых штрихоз шкалы с помощью вращающейся опт ческой системы с диафрагмой, опредепяют их отклонения от номинальных значений. Полученные значения о6ра6атываютсл устройством 6 управления, гд» определяют среднеарифметическое количество счетных импульсов. Полученные значения после статической обработки, накопленные sa несколько оборотов барабана считывающей головки, запоминаются в запоминающем устройстве 8 и выводятся на устройство

9 фиксирования результатов. 2 с. и

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1515051

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано центр шкалы поверяемого прибор а, 20 начала отсчета угловых координат направлений осей штрихов шкалы и стрелки поверяемого прибора; радиус траектории просмотра 23 поля стрелки поверяемого прибора; радиус траектории просмотра

В с поля штрихов шкалы поверяемого прибора; 30 зксцентриситет начала отсчета угловых координат направлений осей штрихов шкалы и стрелки относительно центра шкалы поверяемого прибора.

На фиг.2 изображена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа;на фиг.3 — конструктивная схема считывающей головки;40 на фиг..4 — вариант выполнения переключателя световых потоков с механизмом управления; на фиг.5 — выходные сигналы со считывающей головки.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит узел 1 образцовых сигналов, воздействующих на вход поверяемого прибора 2, узел

3 центрирования, считывающую головку

4, счетчик 5 импульсов, устройство 6 управления, устройство 7 вгода, устройство 8 обработки информации H устройство 9 фиксирования результатов, 55

Узел 1 образцовых сигналов представляет собой устройство, обеспечивающее последовательную подачу ча вход поверяемого прибора 2 дискретньг.. в метрологии для поверки стрелочных измерительных приборов с круговой шкалой (например, манометров, спидометров, измерительных головок и т.п.).

Цель изобретения — повышение точности поверки стрелочных приборов с круговой шкалой путем уетране«ия лог- 10 решностей эксцентриситета при съеме показаний с их шкал.

На фиг.1 схематически поясняется принцип снятия показаний со акал стрелочных приборов при осуществлении 15 предлагаемого способа °

На фиг.1 приняты следующие обозначения:

0 наборов значений измеряемой физической величины.

При этом узел 1 либо воспроизводит эти значения с нормированными погрешностями, либо же обеспечивает измерение воспроизводимых значений с помощью встроенного образцового прибора. В обоих случаях величина под, ваемого на вход поверяемого прибора 2 воздействия известна с заданной погрешностью, Увел 3 центрирования предназначен для выставления базовой поверхности поверяемого прибора 2, цилиндрического корп rc«, ободка циферблата и т.д, соосно оптической оси считывающей головки 4.

Считывающая головка 4 состоит иэ неподвижного 10 и вращаюшегося 11 барабанов, сопряженных друг с другом посредством поцшипников 12, объектива !

3, установленного ня торцовой стенке барабана 10, обращенной к циферблату поверяемого прибора 2, датчика 14 углов в: перемешений вращающегося бараба«а 11 (например, фотоэлектрического растрового), состоящего из дис.ка .15 16 с нанесенными на

"mx по кольцу чередующимися прозрачными и непрозрачными штрихами, образующими растровое сопряжение, осветите»я с лампой 17 и конденсатором 18, фотоприемников 19, осуществляющих выработку сигналов для реверсивного счета ьгуароных полос, фотоприемника

20 пл". фиксации метки. нанесенной на диске 15 и служащей для выработки сигнала начала о гсчета, двух щелевых диафрагм 21 и 22, продольные оси ко;opbrx ориентированы по одному и тому же радиусу торцовой поверхности барабана 11, а сами диафрагмы расположены в плоскости резкости изображений соответственно штрихов шкалы и стрелки поверяемого прибора 2, двух собирающих оптических систем 23 и 24 для передачи светового потока (например, световодов из стекловолокна), расположенных так, что их входные окна сопряжены с диафрагмами 21 и 22, а выходные окна расположены вблизи оси вращения барабана 11, переключателя

25 световьгх потоков с механизмом

26 управления, осуществляющих гюочеред«ое перекрывание световых потоков от диа.Ьрагмы 2! и 22, фотоприемника

27, воспринимающего световые потоки

5 1515 от диафрагм 21 и 22, приводного механизма 28 для вращения барабана 11, ременной передачи и электродвигателя, и осветителя иэ концентрично расположенных относительно оптической оси объектива 13, ламп 29 и цилиндрического рассеивателя 30.

Переключатель 25 световых потоков выполнен в виде рамки 31, перемещаемой в направляющих и имеющей два фиксированных положения, в каждом из которых обеспечивается размещение перед фотоприемником 27 соответствующей маски I и II, перекрывающеч доступ светового потока or диафрагмы 21 или

22. Маска I представляет собой прозрачный круг на непрозрачном фоне с радиусом, равным полусумме удалений центров выходных окон оптических систем 23 и 24 от оси вращения барабана ll. Маска II представляет собой негативное иэображение маски I.

Механизм 26 управления выполнен в виде соленоида 32 с подвижным сер- 25 дечником 33, связанным с рамкой 31, возвратной пружины 34 и фиксатора 35 (например, в виде подпружиненного шарика, вдвигаемого в соответствующее углубление на рамке 31).

Счетчик 5 импульсов предназначен для подсчета импульсов заполнения от датчика единичных угловых приращений считывающей головки 4.

Устройство 6 управления обеспечивает выдачу управляющих воздействий на узел 1 образцовых сигналов, считывающую головку 4, а по сигналам с последней — выдачу текущих значений импульсов заполнения, фиксируемых на 4О счетчике 5 посредством устройства 7 ввода в устройство 8 обработки ин.формации.

Устройство 8 обработки информации обеспечивает расчет и внесение в результаты измерений поправок на эксцентриситет и расчет погрешностей показаний поверяемых приборов, а такze статистическую обработку результатов измерений. 50

Устройство 9 фиксирования результатов обеспечивает выдачу результатов поверки на цифропечать или их отображение на цифровом табло.

Устройство для осуществления пред- 55 полагаемого способа работает следующим образом.

Поверяемый прибор 2 (фиг.2) с помощью узла 3 центрировани, устанав051 6 ливают в поле зрения считывающей головки 4.

Перед началом поверки устройство работает в режиме определения поправок на эксцентриситет. Для этого по команде с устройства 6 управления в обмотку соленоида 32 (фиг.4) подается ток, в результате чего соленоид втягивает сердечник 33, устанавливая рамку 31 в положение I и обеспечивая тем самым попадание на фотоприемник

27 (фиг.3) световых потоков от иэображений отметок шкалы поверяемого прибора 2, даваемых объективом 13 в плоскости диафрагмы 21 и собираемых оптической системой 23.

Приводной механизм 28 начинает вращать барабан ll, а диафрагма 21 последовательно пересекать изображения штрихов шкалы поверяемого прибора 2. При этом в цепи фотоприемника

27 возникают фотоэлектрические имгульсы (фиг.5a). Приборы с круговой шкалой (кроме многообратных) имеют шкалу, нанесенную по незамкнутому кольцу. Поэтому указанные импульсы следуют в виде отдельных серий (пачек) с количеством импульсов в каждой, равным числу штрихов шкалы.

При сборке устройства датчик 14 (фиг.3) размещают так, что импульс от метки начала отсчета, нанесенной на диске 15, на оси времени располагается в промежутках между сериями импульсов от штрихов шкалы (фиг.5á).

Импульс начала отсчета, попадая в устройство 6 управления (фиг.2) обеспечивает запуск счетчика 5 импульсон, который начинает подсчет счетных импульсов с датчика 14 угловых перемещений (фиг.5в). Импульсы

or штрихов шкалы (фиг.5а) посредством устройства 6 управления и устройства 7 ввода (фиг.2) обеспечивают ввод в устройство 8 обработки информации количеств импульсов заполнения, зафиксированных к моменту прихода очередного импульса от штрихов шкалы на счетчике 5. Поскольку длительность импульсов от штрихов шкалы в несколько раз превышает период повторения счетных импульсов, то устройство 6 управления вырабатывает команду на съем информации со счетчика 5 в момент времени, соответствующий вершинам импульсов от штрихов шкалы (например, путем дифференцирования импульсов от штрихов и фикса1515051 8

Формула изобретения ци1и момента перехода полученного сигнала через нулевой уровень), либо в моменты времени, соответствующие переднему и заднему фронтам указан-. ных импульсов, фиксируемым на одном и том же уровне, с последующим определением в устройстве 8 среднего арифметического соответствующих количеств счетных импульсов. Получен10 ные значения, соответствующие каждому иэ штрихов шкалы, после статистической обработки результатов, накопленных эа несколько оборотов барабана

ll считывающей головки 4 (фиг.3), запоминаются в запоминающем устройстве устройства 8 обработки информа-. ции (фиг.2).

На этом работа устройства в режиме определения поправок на эксцентриситет завершается и устройство начинает работать в режиме поверки.

1.Способ поверки измерительных приборов с круговой шкалой, заключающийся в том, что осуществляют просмотр полей изображений штрихов шкалы и стрелки поверяемого прибора, фиксируют угловое, положение стрелки относительно штрихов шкалы, рассчитывают по нему показание поверяемого прибора путем умножения на масштабный коэффициент, а погрешности показаний в каждой контролируемой точке определяют как разности между полученными значениями показаний поверяемого прибора и соответствующюии значениями образцовых сигналов, подаваемых на вход поверяемого прибора в виде дискретных наборов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности поверки, фиксируют угловые коорДпя этого с устройства 6 управления подается команда в механизм 26 управления переключателем 25 световых потоков (фиг.3), в результате чего отключается ток в обмотке соленоида 32 (фиг,4) и посредством возвратной пружины 34 рамка 31 возвращается в исходное состояние, в котором фиксируется фиксатором 35. Тем самым перед фотоприемником 27 {фиг,З) устанавливается маска II (фиг.4) и на фотоприемник 27 (фиг ° 3) поступают световые потоки от изображения стрелки поверяемого прибора, даваемого объективом 13 в плоскости диафрагмы 22 и собираемые . оптической системой,24, При этом в момент пере- . сечения диафрагмой 22 изображения

: участка стрелки в цепи фотоприемника 27 возникает импульс (фиг.5r).

В остальном работа устройства в 45 рассматриваемом режиме протекает аналогично вышеописанному,, с той лишь разницей, что в устройстве 8 фиксируется по одному значению, соответствующему количеству счетных импчльсов от импульса начала отсчета (фиг.5б) до импульса от стрелки (фиг.5г), для калдого из положений ,стрелки поверяемого прибора, последовательно изменяемого согласно рег-.

55 ламенту поверки в зависимости от величины входного сигнала, задаваемого с узла 1 образцовых сигналов (фиг.2). динаты всех контролируемых штрихов шкалы, определяют их отклонения от номинальных значений, умножают величины этих отклонений на поправочный множитель, равный отношению радиусов траекторий просмотра полей штрихов шкалы и стрелки поверяемого прибора, методом интерполирования находят величины отклонений для каждого иэ положений стрелки и используют их в качестве поправок при определении показаний поверяемых приборов.

2.Устройство для поверки стрелочных измерительных приборов с круговой шкалой, содержащее узел образцовых.сигналов, узел центрирования, датчик единичных угловых приращений, блок регистрации и считывающую головку, выполненную в виде проекционной оптической системы, плоскость предметов которой совпадает со шкалой поверяемого прибора, а плоскость иэображений — с двумя радиальными щелевыми диафрагмами, оптически сопряженными соответственно с изображениями штрихов шкалы и стрелки поверяемого прибора и установленными с возможностью вращения вокруг оптической оси системы, с диафрагмами оптически сопряжены входными окнами две собирающие оптические системы, например световоды, причем собирающая оптическая система для изображения стрелки установлена с возможностью вращения вместе с соответствующей диафрагмой, а ее выходное оКНО оптически сопряжено с фо-! топриемником, расположенным на оси

1515051

Лю с гтреюми вращения считывающей головки„ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности съема показаний поверяемых приборов с их шкал, собирающая оптическая система для изображений штрихов шкалы также вы полнена с воэможностью вращения вместе с соответствующей диафрагмой, а ее Выходное окно оптически сопряжено с фотоприемником, расположенным на оси вращения считывающей головки, причем между выхоaíûìè окнами собирающих оптических систем и фотопр.лем-. ником размещен переключатель оптических каналов.

З.Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что переключатель оптических каналов выполнен в виде рамки с двумя фиксируемыми положениями, в каждом иэ которых на пути световых потоков от выходных окон собирающих оптических систем

5 расположена соответствующая маска, обеспечивающая пропуск к фотоприемнику световых потоков только от иэображений штрихов или только от иэображения стрелки.

4.Устройство по п,3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что выходные окна собирающих оптических систем расположены так, что при вращении счи15 тывающей головки описывают кольца, гонцентричные друг другу, а каждая пз масок переключателя оптических каналов представляет собой экран, прозрачный только для одного иэ ко20 лец.

1515051

Составитель А.Ланьков

Техред Л.Олийнык Корректор О.Цике

Редактор А.Ревин

Заказ 6215/40 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101