Устройство для автоматической поверки самопишущих приборов

 

Союз Советских

Социалистических

Ре"ïóáëèê

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 475577 (6I) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.10.72 (21) 1836999/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет (51) М. Кл. G 01г 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений Опубликовано 30.06.75. Бюллетень № 24 (53) УДК 53.7.089.6 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 24.09.75 (72) Авторы изобретения T. А. Федорова и IH. H. Бахтадзе (71) Заявитель Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д, И. Менделеева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО

САМОП ИШУЩИХ

МАТИЧ ЕСКОИ

ПРИБОРОВ

Известны устройства для автоматической поверки самопишущих электрических приборов, содержащес фотоэлектрические преобразователи, жестко связанные между собой и входящие в систему, следящую за движением указателя, формирователи сигналов, счетчики импульсов, вычислительное и регистрирующее устройства.

Однако такие устройства не обеспечивают определения динамической погрешности за- 10 писи и имеют недостаточную точность поверки динамического режима.

Предлагаемое устройство снабжено линейной штриховой мерой, служащей для определения мгновенных линейных перемещений пера, и каналами преобразования сигналов со штриховой меры и с движущегося носителя записи, первый из которых выполнен в виде дополнительного фотоэлектрического преобразователя, связанного через свой счетчик им- 20 пульсов с упомянутым вычислительным устройством, к которому подключены аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с генератором инфранизкой частоты, и измеритель временных интервалов. 25

Второй канал представляет собой второй дополнительный фотоэлектрический преобразоBàтель, соединенный через свой счетчик с вычислительным устройством, при этом первый дополнительный фотопреобразователь 30

ПОВЕРКИ

2 жестко связан с фотопреобразователями следящей системы, а второй дополнительный фотопрсобразоватсль неподвижен.

Благодаря этому возможны определение динамической погрешности записи и повышение точности поверки динамического режима.

11а чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Схема содержит шкалу 1 поверяемого самопишущего прибора, перо 2 (указатель), линейную штриховую меру 3 (интерферометр), фотоэлектрический преобразователь 4 сигнала со шкалы самопишущего прибора, фотоэлектрический преобразователь 5 сигнала с пера, фотоэлектрический преобразователь

6 сигнала с линейной штриховой меры (интерферометра), формирователь 7 сигнала с фотоэлектрического преобразователя 4, формирователь 8 сигнала с фотоэлектрического преобразователя 3, формирователь 9 сигнала с фотоэлскTрическoro преооразователя 6, ключи 10 и 11, генератор 12 образцовой частоты, счстчпкп 13 и 14 ооразцовой частоты, счетчик

1:) числа штрихов (пнтерференцпонных полос), фотоэлектрический преобразователь 16 сигнала с диаграммной бумаги, измеритель 17 временных интервалов, счетчик 18 числа перфорированных отверстий на диаграммной бумаге, калибратор 19, генератор 20 инфранизкой частоты, аналого-цифровой преобразова475577 тель 21, вычислительное устройство 22 и регистрирующее устройство 23.

Устройство работает следующим образом в соответствии с режимами поверки самопишущих приборов.

С калибратора 19 по заранее заданному закону (линейному Hлп ступенчато-линейному) на поверяемый прибор подастся напр".— жение, соответствующее числовой поверяемой отметке шкалы. Фотоэлектрические преобразователии 4, 5 и 6, механически связанныс между собой и образующие единый блок, перемещаются вслед за указателем самопишущего прибора с помощью следящей системы.

Преобразователь 4 формирует импульсы 0Т числовых отметок, а преобразователь 5 импульс от указателя. Последовательность импульсов от преобразователя 4 за»олняется от генератора 12 образцовой частотой. Число импульсов образцовой частоты между двумя последовательными импульсами QT преобразователя 4, соответствующее расстоянию между двумя числовыми отметками, сравнивается с числом импульсов аналого-цифрово10 преобразователя 21, на выходе которого находится известное напряжение, поданное на поверяемый самопишущий прибор, т. е. определяется цена деления импульса образцовой частоты. Число импульсов образцовой частоты между импульсом преобразователя 4 и импульсом преобразователя б, соответствующее статической погрешности, срашшвастся с числом импульсов образцовой частоты между числовыми отметками и приводится к ч;1слу импульсов образцовой частоты по всей шкале.

В статическом режиме устройство работает следующим образом.

С подачей калиброванного сигнала от калибратора 19 блок с фотоэлектрическими преобразователями перемещается за указателем (пером) . Преобразователь 4 формирует импульсы от нулевой и первой числовой отметок. В течение времени между этими импульсами ключ 10 открыт и пропускает импульсы ст генератора 12 на счетчик 13. Число этих импульсов подаегся в вычислительное у стройство 22.

Если указатель останавливается до штриха, то следование импульсов от преобразователя

4 и 5 такое, что от последнего фотоэлектрического преобразователя импульс предшествует импульсу от преобразователя 5 и пропускает на счетчик 14 импульсы от генератора 12 до тех пор, пока импульс от преобразователя 4 не закроет ключ 11.

Если указатель переходит за числовую отметку, то следование импульсов от преобразоьателей 4 и 5 изменяется на противоположное, и ключ 11 открывается импульсом с числовой отметки (импульсом с преобразователя 4) и закрывается импульсом с указателя (импульсом от преобразователя 5) . При этом ключ 11

1ак же, как и в предыдущем, пропускает на счетчик 14 импульсы от генератора 12 в про5

Т5

2lg

65 межутке между импульсами от преобразова..-слей 4 и 5.

В обоих рассмотренных случаях на счетчике 13 записывается число импульсов образцовой частоты, заполнившее времс1шой интервал в процессе сканирования, пропорцио i2лыюе расстоянию между числовыми отметками, à»а счетчи e 14 — — пропорциональI:oe p2ccT01IIIHio межд у каза! елем и поверяемой отметкой. Подсчита ное число импульсов со счетчиков 13 и 14 подается в вычислительное устройство 22, при этом происходит определение цепы импульса образцовой чаcTоTы в воль|ах H рассчи1ывастся величина погрешности, ре111стрируе1! .:я на регистрирующем устройстве 23. Цена импульса образцовой частоты oilpe

В этом режих!е с генератора инфранизкой частоты синусоидальное напряжение известной частоты и амплитуды подастся на повеР11смый IIPIiooP. IIPH этом Оощий oëoê фоlо электрических преобра-ователей 4, 5, б вместе с указателем перемещается по закону, задаваемому с генератора 20. Принцип определения динамической погрешности заключасгся в сравнении мгновенных значений напряжен;1я, отсчитанного Ilo шкале самопишущего прибора, со значениями напряжения, подаваемого с генератора. Мгновенные значения напряжений, отсчитанные ilo шкале, определяются с помощью преоор азов 1нпя интерференционной картины, Boc п p I i I I IH12eilIoIl ф О l Оэл ектр: 1 чески ъ! преобразователем 6 путем нахождения цены деления интерференционной полосы и числа интерференцнопных полос в сравниваемый момент времен!1.

Для определения цепы деления интерференционной полосы во время статического режима автоматической поверки подсчитывается с помощью преобразователя 6 счетчиком 15 число интерфере!щионпых полос между всеми числовыми отметками и сравниваются получаемые числа с разностью напряжений, соответствующих двум соседним отметкам и .подаваемым с аналого-цифрового преобразсвателя 21 (или разностью между номинальным значением двух соседних числовых отметок).

Все эти данные, определяемые во время статического режима автоматической поверки, хранятся в вычислительном устройстве 22.

В динамическом режиме автоматической поверки в моменты времени, отмечаемые измерителем временного интервала, подсчитывается с 11омощью преобразователя б счетчиком 15 число интерференционных полос, соответствующее пройденному расстоянию указателем (пером) . По этим данным и предварительно поly ICIIHIIм в статическом режиме автоматической поверки результатам вычислительное

475577 устройство определяет мгновенное значение напряжения, соответствующее отсчитываемому с указателя (пера). Это напряжение сравнивается с напряжением, .подаваемым с генератора 20, информацию о котором вычислительное устройство 22 получает с аналогоцифрового преобразователя 21.

Принцип определения фазовой погрешности самопишущего прибора основывается на определении интервала времени, в течение которого отсчитываемое напряжение с указателя (пера) достигает значения напряжения, подаваемого с генератора 20. Этот интервал времени измеряется с помощью измерителя временных интервалов.

В режиме определения фазовой погрешности устройство работает следующим образом.

В динамичеоком режиме автоматической поверки, как описано выше, на вычислительном устройстве 22 определяются значение отсчитываемого по указателю (перу) напряжения и момент времени, когда оно определено.

При этом напряжение с преобразователя 21, соответствующее этому моменту времени, запоминается в запоминающем устройстве вычислительного устройства 22. Когда отсчитываемое напряжение с указателя достигает значения напряжения с преобразователя 21, записанного в запоминающем устройстве, определяется время. По разности времен определяется фазовая погрешность.

Фазовая погрешность может возникнуть не только за счет инерционности измерительного механизма, но и за счет неравномерности протяжки бумаги самопишущего прибора. В этом случае необходимо рассчитывать допустимую фазовую погрешность, возникающую из-за неравномерности движения бумаги, т. е. находить величину неравномерности движения бумаги и ее допустимую величину. Неравномерность движения бумаги определяется с помощью цепи фотоэлектрический преобразователь 1б — счетчик 18 11мп льсав. В поле зрения преобразователя 16 имеются отверстия на известном расстоянии друг от друга. По числу импульсов от счетчика 18 вычислительное устройство 22 подсчитывает скорость перемещения бумаги и ol ределяет неравномерность ее движения, а по программе рассчитывает получаемую от этой неравномерности фазовую погрешность записи и определяет допустимую

ЕЕ ВЕ.7ИЧИНУ.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической поверки самопишущих приборов, содержащее фотоэлектрические преобразователи, жестко связанные между собой и входящие в систему, следящую за движением указателя, формирователи сигналов, счетчики импульсов, вычпс;Iительное и регистрирующее устройства, о т20 л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью опреде7сния динамической погрешности записи и повышения точности поверки динамического режима, оно снабжсно линейной ш гриховой мерой, служащей для определения мгновенных ли25 нсйных перемещений пера, и каналами Ilpcобразования сигналов со штриховой меры с движущегося носителя записи, первьш из которых выполнен в виде дополнительного фотоэлектрического преобразователя, связанного

30 через свой счетчик импульсов с упомянутым вь! IIIc,lIITc7bHhlbi стройством, к которому подк Ilo lcl

35 интервалов, а второй канал представляет собой второй дополнIITñ.7ьный фотоэлектрический преобразоватсл1., соединенный чсрсз свой счетчик с вычпс,штельным устройством, прп этом первый дополнительный фотопрсоб40 разователь жестко связан с фотопреобразова7.е.7mIII следящей -.èñò.å.ìû,,а второй дополнительный фотопреобразоватсль неподвижен, Редактор Т. Рыбалова

Сос авп- ель Т. Ссрдобольс кап

Техред T. Миронова Корректор Л. Брахнина

Заказ 2251/20 Изд. № !568 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государе:ис".по-î:.:!:, и с-.;, Глиста Яп истров О." .;Р по исаям зобрс.сп; и и открытий. 1оскпя, /К-85, Рах! (к l;I паб.. д. ; э

Типография, Ilp. Гапупоиа, 2