Устройство для измерения линейных размеров объекта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТА, содержащее выполненные в виде поворотных трансформаторов датчики положения точек поверхности объекта, источник опорного сигнала и схему суммирования с входами, подключенными к выходам дат чиков и источника опорного сигнала, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимости выходного сигнала от количества включенных датчиков и повышения точности измерения, источник опорного сигнала выполнен в виде поворотного трансформатора с заторможенным ротором,а обмотки возбуждения датчиков положения точек поверхности объекта соеди нены последовательно между собой и параллельно первичной обмотке поворотного трансформатора. (Л d со 00 з:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 324 3838/1 8-28 (22) 03.02 ° 81 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) Б . Н. Значковский, Ю.М.. Осецкий и Ю.Б.Гоцалюк (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 482615, кл. G 01 В 7/02, 1978.

2. Чернышев В.О. Поворотные трансформаторы и их применение в вычислительных и автоматических устройствах.

M.-Ë., Энергия, 1965 с. 23-37 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЬЕКТА, содержащее выполненные в виде поворотных трансформаторов датчики положения точек поверхности объекта, источник опорного сигнала и схему суммирования с входами, подключенными к выходам дат чиков и источника опорного сигнала, отли чающее сятем,что,c целью обеспечения независимости выходного сигнала от количества включенных датчиков и повышения точности измерения, источник опорного сигнала выполнен в виде поворотного трансформатора с заторможенным роторам, а обмотки воз буждения датчик ов положения точек поверхности объекта соеди иены последовательно между собой и параллельно первичной обмотке поворотного трансформатора.

978671

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения диамет- . ра.пленочного рукава в процессе промышленной экструзии полимерных пленочных изделий.

Известно устройство для измерения линейных размеров объекта, содержащее качающийся контактный щуп, регулируемый.источник опорного сигнала, выполненный в виде поворотного трансформатора косинусный преобразователь угла поворота в амплитуду переменного напряжения, у которого выход соединен с источником опорного сигнала, а ротор связан с контактным щупом jl) . 15

Недостаток известного устройства для измерения линейных размеров объекта состоит в том, что оно производит измерение относительно исходного уровня и не позволяет измерять диаметр подви>кных в пространстве цилиндрических,объектов. Кроме того, оно имеет ограниченный диапазон измерения, так как не позволяет производить измерение при отклонениях контактного щупа более 90, Наиболее близким по технической ,сущности к изобретению является устройство для измерения линейных размеров объекта, содержащее выполненные в виде поворотных трансформаторов датчики положения точек поверхности объекта, источник опорного сиг. нала и схему суммирования с входами, подключенными к выходам датчиков и источника опорного сигнала (2) . ОбмотЗ5 ки возбуждения датчиков соединены параллельно.

Недостаток известного устройства состоит в том, что изменение количества включенных датчиков положения 40 точек поверхности объекта, например, при их резервировании, приводит к изменению количества суммируемых сиг. налов датчиков и изменению амплитуды выходного сигнала устройства. Д5

Кроме того, в цепях преобразования сигналов различных датчиков изв стное устройство содержит неодинаковое количество реактивных элемент в, что приводит к неодинаковым сдвигам сигналов по фазе, При суммировании сигналов BQ3никает погреш ность, а при изменении количества дат.чиков изменяется также фаза выходного си гн ал а устрой с тв а „

Целью изобретения является обеспе-5 чение независимости выходного сигнала от количества включенных датчиков и повышение точности измерений путем

УМеньшения погрешностей, возникающих при суммировании сигналов датчиков. 60

Это достигается тем, что в устройстве для измерения линейных размеров объекта, содержащем выполненные в виде поворотных трансформаторов датчики положения точек поверхности 65 объекта, источник опорного сигнала и схему суммирования с входами, подключенными к выходам датчиков и источника опорного сигнала, источник опорного сигнала выполнен в виде поворотного трансформатора с эаторможенным ротором, а обмотки воз буждения датчиков положени я точек поверхности объекта соединены последовательно между собой и параллельно первичной обмотке поворотного трансформатора„

На фиг, 1 приве, цена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 пример реализации устройства для измерения диаметра пленочного рукава в процессе его экструзии с раздувом.

Устройство для измерения линейных размеров объекта содержит и датчиков

1 положения точек на поверхности пленочного рукава 2, выполненных в виде поворотных трансформаторов, у которых роторы 3 снабжены, например качающимися щупами 4 с контактными роликами 5 ° Щупы 4 соединены с рото рами 3 через механическую связь 6„

В случае, когда датчики 1 имеют большой разброс параметров, к выходной обмотке 7 каждого из них подключен делитель напряжения, собранный иэ постоянного 8 и регулируемого (тарировочного) 9 резисторов. Устройст— во содержит также источник 10 опорного сигнала, выполненный в виде поворотного трансформатора с заторможенным ротором 11, и схему 12 суммирования переменных напряжений, образованную резисторами 8 и нагрузочным резистором 13 источника 10 опорного напряжения, В частном случае, при малом разбросе параметров датчи-

Ков 1, отпадает необходимость подключения к их выходным обмоткам 7 делителей напряжения и аналогичного им нагрузочного резистора 13 на выходе источника 10 При этом схема 12 суммирования выполняется за счет после— довательного соединения выходных обмоток 7 датчиков 1 и выходной обмотки 14 источника 10. Возможно также применение других известных схем 12 суммирования переменных напряжений с подключением их входов к выходным обмоткам 7 датчиков 1 и выходной обмотке 14 источника 10, Выход 15 схе>ж 12 суммирования подключен к блоку 16 контроля, содержащему, например, измерительный прибор 17 переменного тока и регулятор 18 измеряемого размера объекта, Обмотки 19 возбуждения датчиков 1 соединены последовательно между собой и параллельно первичной обмотке 20 источника 10 опорного сигнала с общим источником 21 переменного напряжения, Упоры 22 предназначены для ограничения движения щупов при отсутствии измеряемого объекта„ Если упоры

22 обеспечивают первоначальное (ну9786/1

6 //

1

l !

Г г

/

/

Ф

l (5 с ф

1 левое) расположение щупов 4 перпендикулярно напряжению движения измеряемого объекта, то они могут быть испол ь э ов аны для выбора правильной нулевой ориентации роторов 3 относительно щупов 4. 5

Ус тр ой ство работает следующим образом.

В процессе подготовки к работе устройсгва тарировка каждого из датчиков 1 осуществляется отдельно, при ,помбщи индивидуальных регулируемых резисторов 9 с одновременной имитацией изменения положения точки на поверхности рукава 2, Величина тарировочных элементов должна учитывать (5 возможные раэбросы длин щупов 4, разброс магнитных и электрических харакч..ерисгик трансформаторов, разброс величин резисторов 8, 9 и др.

В приведенной на фиг. 1 схеме Уст-2р ройства используемые в датчиках 1 поворотные трансформаторы работают в режиме косинусных преобразователей угла поворота роторов 3 со щупами 4 ,в амплитуду переменного напряжения на выходных (косинусных) обмотках 7. . Общий опорный сигнал переменного тока, снимаемых с источника 10, направлен навстречу переменным сигналам выходных обмоток 7 датчиков 1, Общий источник 10 опорного сигнала, выполненный в виде поворотного трансформатора с заторможенным ротором„ и последовательно-параллельное соеди-. нение обмоток 19, 20 позволяют полу— чить нулевое значение напряжения на выходе 15 схемы суммирования 1 2 при нулевом положении щупов 4 и увеличение этого напряжения по мере увеличения диаметра рукава 2, Величина опорного сигнала в и раз превышает величину максимального выходного сигнала каждого датчика 1, где и — общее количество датчиков 1 со щупами

4. В процессе работы устройства экст,рудируемый из формующей голонки пле3 ночный рукав 2 раздувается воздухом и отводится вверх, В процессе раздува и формирования пленочного рукава он интенсивно охлаждается воздушными и отоками, которые вызывают его вибра цию и усложняют процесс измерения диаметр а .

Дл я р а боты с бол ьшой в и бр аци ей стенок пленочного рукава количество датчиков 1 со щупами 4 выбирают рав— ным трем и более и располагают их вокруг рукава на равном расстоянии один от другого (см. фиг. 2). При этом существенно повышается точность измерения эа счет геометрического суммирования сдвинутых по фазе переменных (вибрационных) составляющих различных датчиков 1 °

Углы поворота щупов 4 могут превышать 90, а фаза выходного напряжео ния трансформаторов может изменяться на обратную. Это достигается благодаря тому, что схема 12 суммирования сигналов выполнена на переменном токе и не содержит нелинейных элементов.

Описанное устройство для измерения линейных размеров объектов позволяет повысить точность измерения, а следовательно, и регулирования диаметра пленочного- рукава, расширить рабочий диапазон измерения, упростить схему и конструкцию датчика диаметра, повысить ее надежность.

ВНИИПИ Заказ 38б8/1

Тираж 587 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4