Способ автоматического считывания показаний со шкал стрелочных измерительных приборов при их поверке

 

Использование: в контрольно-измерительной технике, в производстве стрелочных измерительных приборов, а именно при их поверке. Сущность изобретения: осуществляют оптическое сканирование шкалы прибора, выделяют в процессе сканирования сигналы, соответствующие отсчитывающим элементам прибора, определяют положение указателя и отметок по положению выделенных сигналов, при этом сначала сканируют всю шкалу при установленном на нулевую отметку указателе, по выделенным сигналам определяют число и положения отметок шкалы, после чего при подаче на вход прибора заданного сигнала сканируют свою шкалу, определяют число и положения выделенных сигналов. При совпадении числа выделенных сигналов с числом отметок шкалы фиксируют совмещение указателя с поверяемой отметкой, в противном случае определяют положение указателя по положению одного из выделенных сигналов, не совпадающему ни с одним из ранее определенных положений отметок шкалы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в производстве стрелочных измерительных приборов при автоматизации их поверки.

Известен способ автоматического считывания информации со шкал стрелочных измерительных приборов, заключающийся в том, что шкала прибора проецируется на передающую телевизионную камеру с цифровым растром, в нескольких строках растра выделяются видеосигналы от меток и указателя, положение стрелки определяют по относительному расстоянию между сигналами в строках растра [1] Известен также способ автоматического считывания информации со шкал стрелочных измерительных приборов, заключающийся в том, что шкала прибора проецируется на передающую телевизионную камеру, направление строк растра которой совпадает с направлением шкалы [2] Наиболее близким по технической сущности является способ автоматического считывания информации со шкал измерительных приборов со стрелочным указателем, заключающийся в том, что шкала прибора проецируется на передающую телевизионную камеру с цифровым растром так, чтобы направление строк совпадало с направлением шкалы, выделяются видеосигналы конца указателя или, при совмещении указателя с отметкой, видеосигналы указателя со строки, ближайшей к шкале, видеосигналы поверяемых отметок выделяются по видеосигналам указателя [3] Недостатком данного способа является сложная аппаратная реализация.

Целью изобретения является расширение области применения способа.

Сущность изобретения состоит в том, что осуществляют сканирование всей шкалы при установленном на нулевую отметку указателе, по выделенным в процессе сканирования сигналам определяют число и положения отметок шкалы, после чего при подаче на вход прибора заданного входного сигнала осуществляют сканирование всей шкалы, в процессе которого определяют число и положения выделенных сигналов, в случае совпадения числа выделенных сигналов с числом отметок шкалы фиксируют совмещение указателя с поверяемой отметкой шкалы, в противном случае определяют положение указателя по положению одного из выделенных сигналов, не совпадающему ни с одним из ранее определенных положений отметок шкалы.

Существенным отличием способа является то, что он позволяет получать при автоматической поверке показания поверяемого стрелочного измерительного прибора путем обработки положений сигналов от отсчитывающих элементов, выделенных в одной считанной строке. Это делает возможным реализацию способа не только на устройствах с телевизионным считыванием шкалы (когда возможно выделение сигналов в нескольких строках растра), но и на устройствах, использующих одноканальные сканирующие оптоэлектронные преобразователи.

Способ автоматического считывания показаний со шкал стрелочных измерительных приборов при их поверке реализуется следующим образом. Оптически сканируют всю шкалу прибора в направлении, совпадающем с направлением шкалы при установленном на нулевую отметку шкалы указателе (такой случай будет при нулевом входном сигнале, так как для устранения систематической ошибки в измерениях перед поверкой указатель выставляется на нуль). В считанной строке выделяются сигналы, положения ϕ_i которых ϕ ₁, ϕ₂ ϕ_i, ϕ_N (1) соответствуют положениям поверяемых отметок в системе координат, образуемой строкой, а их число N числу поверяемых отметок. После этого на вход поверяемого прибора подают заданное значение входного сигнала и снова осуществляют сканирование всей шкалы. Из считанной строки выделяются сигналы от отсчитывающих элементов, определяются их положения ϕ^l_j: ϕ^l₁, ϕ^l₂, ϕ^l_j, ϕ^l_L ( 2) и их число L. В случае совпадения числа L выделенных сигналов с числом N отметок шкалы (L=N) фиксируют совмещение указателя с поверяемой отметкой шкалы и, соответственно, равенство показаний прибора номиналу поверяемой отметки. В противном случае (L=N+1) последовательно сравнивают каждую из L координат ϕ^l_j (2) c каждой из N координат ϕ_i (1). Координата ϕ^l_j, для которой выполняется условие l ϕ_i-ϕ_j^l l≥Δϕ (3) где Δϕ погрешность получения координат, является положением указателя, а разность ϕ_i- ϕ^l_j есть расстояние от указателя до поверяемой отметки, пропорциональное показанию прибора, которое, таким образом, определено. Аналогично определяют показания во всех поверяемых точках. Погрешность Δϕ получения координат определяется чувствительностью пороговых элементов, формирующих видеосигнал (при использовании для считывания шкалы телевизионной камеры), или дискретностью опроса фотодатчика (при использовании сканирующего оптоэлектронного преобразователя), которые задаются таким образом, чтобы Δϕ не превышала требуемой погрешности поверки, например, аналогичной погрешности образцового прибора при поверке методом непосредственного сличения.

Формула изобретения

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО СЧИТЫВАНИЯ ПОКАЗАНИЙ СО ШКАЛ СТРЕЛОЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ПРИ ИХ ПОВЕРКЕ, согласно которому осуществляют оптическое сканирование шкалы поверяемого прибора в направлении, совпадающем с направлением шкалы, выделяют в процессе сканирования сигналы, соответствующие отсчитывающим элементам прибора, определяют положения указателя и отметок шкалы по положению выделенных сигналов, отличающийся тем, что осуществляют сканирование всей шкалы при установленном на нулевую отметку указателе, по выделенным в процессе сканирования сигналам определяют число и положения отметок шкалы, после чего при подаче на вход прибора заданного входного сигнала осуществляют сканирование всей шкалы, в процессе которого определяют число и положения выделенных сигналов, в случае совпадения числа выделенных сигналов с числом отметок шкалы фиксируют совмещение указателя с поверяемой отметкой шкалы, в противном случае определяют положение указателя по положению одного из выделенных сигналов, не совпадающему ни с одним из ранее определенных положений отметок шкалы.