Устройство для определения масштабного номера шкалы жиромера

Устройство для определения масштабного номера шкалы жиромера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматического тарирования жиромеров, бюреток и других сосудов. Цель изобретения - повьшение точности определения масштабного номера шкапы жиромера. Цель достигается применением блока 17 автоматического управления и дозатора 6 рабочей жидкости, вымеренная доза которого определяется двумя фотоэлектрическими датчиками 11 и 12 нижнего и верхнего уровней, установленными на стеклянной трубке 14 дозатора. В контрольном режиме осуществляются настройка требуемой дозы рабочей жидкости дозатора и определение с помощью электроконтактного датчика 9 и соленоидных вентилей 1-4 базисного уровня слива жидкости из узла 7 крепления заготовки 10 шкалы жиромера. В рабочем режиме производятся измерение уровня заполнения заготовки щкалы жиромера рабочей жидкостью с применением фотоэлектрического датчика 13 и определение при помощи блока 16 масштабного номера шкалы жиромера. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

A t (5D 4 G 01 F 25/00 С Oi N 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЫЬ.111,"::

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4041984/28-13 (22) 24.03.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (72) Г.Г.Ладария, В.А.Акопов, В.И.Самарин и В.С.Фараджян (53) 663. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 156448, кл. С 01 Р 25/00, 1962. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНОГО НОМЕРА ШКАЛЫ ЖИРОМЕРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматического тарирования жиромеров, бюреток и других сосудов. Цель изобретения — повышение точности определения масштабного номера шкалы жиромера.. Цель достигается применением блока 17 автоматического управления и дозатора 6 рабочей жидкости, вымеренная доза которого определяется двумя фотоэлектрическими датчиками

11 и 12 нижнего и верхнего уровней, установленными на стеклянной трубке

14 дозатора. В контрольном режиме осуществляются настройка требуемой дозы рабочей жидкости дозатора и определение с помощью электроконтактного датчика 9 и соленоидных вентилей

1-4 базисного уровня слива жидкости из узла 7 крепления заготовки 10 шкалы жиромера. В рабочем режиме производятся измерение уровня заполнения заготовки шкалы жиромера рабочей жидкостью с применением фотоэлектрического датчика 13 и определение при помощи блока 16 масштабного номера шкалы жиромера. 1 ил.

1388727

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматического тарирования жиромеров, пипеток, бюреток и других сосудов.

Цель изобретения — повышение точности определения ма,сштабного номера шкалы жиромера.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Гидравлические каналы связи, на которых установлены гидравлические соленоидные вентили 1-4, соединяют между собой резервуар 5 для хранения

15 жидкости, дозатор 6 жидкости, узел 7 крепления заготовки шкалы жиромера.

Гидравлический соленоидный вентиль 1 установлен на выходе 8 узла крепления заготовки шкалы жиромера, который представляет собой резервуар с резиновым уплотнением и двумя штуцерами для подачи и слива рабочей жидкости.

Узел крепления имеет встроенный электроконтактный датчик 9 уровня слива жидкости из узла крепления заготовки шкалы жиромера.

Для обеспечения движения рабочей жидкости самотеком под действием перепада давления резервуар 5, дозатор

6, заготовка 10 шкалы жиромера, гид30 равлические соленоидные вентили 1-4 и выход 8 узла крепления заготовки шкалы жиромера расположены по высоте таким образом, чтобы фотоэлектрический датчик 11 нижнего уровня дозатора 35 был выше максимальной длины заготовки

10 шкалы жиромера, резервуар 5 — выше фотоэлектрического датчика 12 верхнего уровня дозатора, а гидравлические соленоидные вентили 1-4 и выход 8 — ниже узла 7 крепления заготовки.

Перед работой устройства все гидравлические каналы связи должны быть заполнены рабочей жидкостью, а пузырьки и воздушные пробки должны быть выведены.

В одном конструктиве с узлом 7 крепления заготовки установлен фотоэлектрический датчик 13 уровня запол-50 кения заготовки шкалы жиромера, Дозатор 6 состоит из стеклянной трубки 14 с малым внутренним диаметром, на которой укреплены фотоэлектрические датчики 11 и 12 уровня. Номинальная доза рабочей жидкости в дозаторе определяется позицией этих

Ь тоэлектрических датчиков уровня, соотв етствующими пер емеще ниями которых вдоль оси стеклянной трубки 14 достигается возможность настройки дозатора на требуемую дозу.

Блок 15 линейных измерений осуществляет измерение столба рабочей жидкости, сформированного в заготовке

10 в результате вливания в нее нормированной дозы рабочей жидкости, которая в рассматриваемой задаче составляет 0,750+0,002 мл; Блок 15 представляет собой оптико-электронное устройство, включающее в свой состав источник и приемник излучения, оптически связанные между собой, а также сканирующее устройство. Он обеспечивает автоматическое нахождение мениска жидкости в заготовке 10, используя свойство различной оптической плотности мениска и стеклянной заготовки

10 (с водой или без нее), а также измерение высоты столба жидкости в ней.

Блок линейных измерений высоты столба жидкостей представлен в общем виде.

Одним из вариантов реализации мо жет служить одноканальная оптико" электронная схема, состоящая из одного излучателя и одного фотоприемника с использованием механической системы сканирования. В качестве последней может служить, в частности, пара винт-гайка, на которой закреплена каретка с оптико-электронной схемой, перемешаемая вдоль оси заготовки 10 с помощью реверсивного электропривода. При попадании в поле зрения оптико-электронной схемы мениска жидкости вырабатывается сигнал непосредственного измерения высоты столба жидкости, осуществляемого путем подсчета количества оборотов винта при известном шаге винта.

Другим примером может служить оптико-электронное устройство, использующее в качестве чувствительного элемента светочувствительную матрицу (или линейку), зафиксированную неподвижно, на которую спроецировано изображение шкальной части заготовки 10, а.сканирование осуществляется электронным коммутатором. Линейное измерение осуществляется при сканировании путем подсчета количества опрошенных светочувствительных элементов матрицы (линейки).

Блок 16 формирования масштабного номера шкалы жиромера и индикации ре1388727 зультата построен на стандартных элементах электроники. Он осуществляет преобразование линейного размера высоты столба жидкости в заготовке 10 в соответствующий масштабный номер

5 шкалы и последующую цифровую индикацию номера. Номер шкалы определяется по формуле

N = 2(1-1 )+1, где N — - масштабный номер шкалы;

1 — высота столба жидкости, мм;

1, — минимальная длина шкалы (в нашем случае 1 =65 мм), котоpOA BPHCBBHBaeTCH P- 1, при этом дробные значения результата округляются до ближайшего целого числа.

Блок 17 автоматического управления (БАУ) также построен на стандартных элементах электроники и осуществляет управление работой устройства.

Рассмотренные элементы схемы устройства соединены между собой следующим образом. Блок 17 автоматическо- 25 го управления имеет входы 1 и 2 для подключения узлов запуска устройства в рабочем и контрольной режимах, 3 и 4 — для соединения фотоэлектрических датчиков нижнего и верхнего уров30 ней, 5 — для подключения блока линейных измерений высоты столба жидкости, 6 — для подсоединения фотоэлектрического датчика уровня заполнения заготовки шкалы жиромера, 7 — для подсоединения электроконтактного датчика уровня слива жидкости из узла крепления заготовки шкалы жиромера.

Выходы 1-6 блока автоматического управления связаны соответственно со входами блока линейных измерений, высоты столба жидкости, гидравлических соленоидных вентилей и блоком формирования масштабного номера шкалы жиромера и индикации результата опреде-. ления. Вход блока формирования масш45 табного номера шкалы жиромера соединен также с выходом блока линейных измерений высоты столба жидкости.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве предусмотрено два режима: рабочий (основной) и контрольный, В рабочем режиме реализуется алго- 55 ритм, обеспечивающий достижение основной целевой функции — определение масштабного номера шкалы жиромера.

В контрольном режиме работы осуществляется настройка дозатора на номинальное значение дозы или контроль и корректировка (при необходимости) весовым методом метрологических характеристик дозатора с учетом погрешности, вносимой каналом передачи дозы. Все эти операции осуществляются в период подготовки устройства к работе персоналом, как правило, не уча- ствующим в эксплуатации устройства.

Для вывода контрольной дозы из устройства в целях взвешивания вконтрольйэм режиме используется специальное стеклянное приспособление, Оно представляет собой изогнутую трубку, на одном конце имеющую форму сапожка (головки) жиромера для удобства установки в узел 7 крепления заготовки шкалы жиромера, в которой указанное приспособление помещается вместо заготовки 10 ° На другом конце приспособление выполнено в виде максимально сужающейся трубки в целях обеспечения высокой точности вывода дозы рабочей жидкости, которая поступает в специальный сосуд (например, бюксу) для взвешивания.

Рассмотрим работу устройства в каждом из режимов.

Контрольный режим.

Перед началом работы в узел 7 крепления заготовки шкалы жиромера устанавливается приспособление для вывода дозы. Затем внешним сигналом

С„, поступающим на вход 2 БАУ 17, от узла запуска устройства в .контрольном режиме устройство запускается в автоматический режим работы. При этом по сигналу с выхода 5 БАУ 17 отпирается вентиль 4, и рабочая жидКость начинает поступать из резервуара 5 в стеклянную трубку 14 дозатора 6.

Процесс заполнения дозатора 6 продолжается до момента достижения мениском жидкости датчика 12 верхнего уровня.

После этого последний вырабатывает сигнал, поступающий на вход 3 БАУ 17, который при этом формирует на своем выходе 5сигнал, запирающий вентиль 4.

После заполнения дозатора по сигналу с выхода 4 БАУ 17 отпирается вентиль 3, и тем .самым начинается процесс формирования и передачи дозы.

В результате рабочая жидкость начинает поступать в приспособление для вывода дозы до тех пор, пока мениск опускающегося столба жидкости в труб1388727

50 ке 14 не достигнет датчика 11 нижнего уровня, который при этом формирует сигнал, поступающий на вход 4 БАУ 17, после чего по сигналу с выхода 4 БАУ

17 вентиль 3 запирается.

Контрольная доза может быть выведена из устройства для взвешивания после того, как приспособление для вывода дозы будет полностью (до слив- 10 ного кончика) заполнено рабочей жидкостью, Возможность этого достигается формой кончика приспособления. В контрольном режиме предусматривается цикл, по которому обеспечивается воз- 15 можность повторения операций формирования и передачи дозы до полного заполнения приспособления. Факт заполнения приспособления определяется визуально. 20

После того как приспособление заполнено производится запуск устройства в работу с целью вывода контрольной дозы для взвешивания.

Взвешивание и обработка его результатов осуществляется по известным методикам и, в частности, с учетом температурных коэффициентов.

После обработки результатов взвешивания выполняют их оцениваниИ. Если значение контрольной дозы не соответствует установленному номиналу, то осуществляется соответствующая корректировка позиции датчика 11, после чего выполняют повторный запуск устройства в работу и т.д. до получения требуемого результата.

После окончания работы в контрольном режиме приспособление для вывода дозы вынимается из устройства. При этом рекомендуется зажать кончик при40 способления пальцем, чтобы не залить жидкостью рабочее место.

Рабочий режим.

Перед началом работы заготовка 10 шкалы жиромера устанавливается в узел

7 крепления заготовки шкалы жиромера.

После этого внешним сигналом с„, поступающим на вход 1 БАУ 17, от узла запуска устройства в рабочий режим устройство включается в работу, Операция заполнения дозатора 6 осуществляется аналогично контрольному режиму работы.

После заполнения дозатора 6 по сигналу с выхода 3 БАУ 17 отпирается 55 вентиль 2 и рабочая жидкость из резервуара 5 начинает поступать в заготовку 10 до момента достижения мениском жидкости уровня датчика 13. Последний при этом вырабатывает сигнал, поступающий на вход 6 БАУ 17, в результате чего на его выходе 3 формируется сигнал, по которому вентиль 2 запирается.

На следующем этапе работы устройства по сигналу с выхода 1 БАУ 17 запускается .в работу блок 15, который находит мениск рабочей жидкости, залитой в заготовку 10 из резервуара 5,.

Этот мениск определяет базисный уровень измерения, который является начальной точкой отсчета шкалы жиромера.

После завершения операции нахождения мениска блоком 15 последний вырабатывает сигнал, поступающий на вход

5 БАУ 17, в результате чего на выходе

4 последнего формируется сигнал, открывающий вентиль 3, что приводит к реализации процесса формирования и передачи дозы аналогично контрольному режиму. При этом нормированная доза поступает в заготовку 10, где образуется столб жидкости над базисным уровнем измерения.

Далее по сигналу с выхода 1 БАУ

17 происходит повторное включение в работу блока 15, который осуществляет измерение линейного размера высоты столба жидкости в заготовке 10 от нижней точки отсчета шкалы до верхней, определяемой мениском измеряемого столба жидкости. После окончания измерения блоком 15 вырабатывается сигнал, поступающий на вход 5 БАУ 17, по которому последний формирует сиг-. нал на своем выходе 2, в, результате которого вентиль 1 отпирается и осуществляется слив рабочей жидкости из устройства до уровня, определяемого датчиком 9.

Слив рабочей жидкости до указанного уровня обеспечивает, во-первых, окунание кончика заготовки 10 в жидкость при установке в фиксатор, чем предотвращается возможность образования в заготовке воздушных пузырей и, во-вторых, вывод жидкости из заготовки 10 после окончания измерений, чем предотвращается заливание жидкости рабочего места при извлечении заготовки из устройства.

После окончания укаэанной операции по сигналу датчика 9, поступающему на вход 7 БАУ 17, последний вырабаты1388727

Формула изобретения

Составитель В.Еремин

Техред М.Ходанич

Корректор.А.Тяско

Редактор 3.Слиган

Заказ 1571/43 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вает сигнал на своем выходе 6, по которому запускается в работу блок 16.

Блок 16 принимает информацию о результатах измерения выполненных бло- .

Э

5 ком 15, и реализует операции по определению масштабного номера шкалы, которые осуществляются согласно приведенной ранее формуле.

В завершение осуществляется цифро- 10 вая индикация полученного масштабного номера шкалы жиромера, что означает также конец работы устройства, после чего заготовка шкалы жиромера 10 может быть вынута из него.

В настоящее время разработано 40 типоразмеров шкал жиромеров длиной от 65 до 85 мм с разбивкой по 0 5мм, одну из которых и требуется определить для конкретной заготовки. 20 устройство для определения масштабного номера шкалы жиромера, содер- 25 жащее дозатор жидкос1и, соединенный гидравлическим каналом с узлом крепления заготовки шкалы жиромера, блок линейных измерений высоты столба жидкости, резервуар для хранения жидкости, блок индикации номера шкалы жиромера и гидравлические каналы, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности определения, -оно снабжено блоком автоматического управления, фотоэлектрическим датчиком уровня заполнения заготовки шкалы жиромера, электроконтактным датчиком уровня слива жидкости из узла крепления заготовки шкалы жиромера и блоком формирования масштабного номера шкалы жиромера, гидривлическими соленоидными вентилями, при этом дозатор жидкости выполнен в виде стеклянной трубки и двух расположенных на ней фотоэлектрических датчиков верхнего и нижнего уровней, причем датчик нижнего уровня укреплен на стеклянной трубке с возможностью продольного перемещения вдоль ее оси, а гидравлические соленоидные вентили установлены на гидравлических каналах, соединяющих выход резервуара для хранения жидкости с входами дозатора жидкости и узла крепления заготовки шкалы жиромера, вход узла крепления — с выхо,дом дозатора жидкости, а также на выходе узла крепления заготовки, при этом блок автоматического управления имеет входы для подключения узлов запуска устройства в рабочем и контрольном режимах, фотоэлектрических датчиков нижнего и верхнего уровней, блока линейных измерений высоты столба жидкости, фотоэлектрического датчика уровня заполнения заготовки шкалы жиромера, электронного датчика уровня слива жидкости из узла крепления заготовки шкалы жиромера, а выходы соответственно связаны с входами блока линейных измерений высоты столба жидкости, блока формирования масштабного номера шкалы жиромера и индикации результата определения и соленоидными вентилями, при этом вход. блока формирования масштабного номера шкалы жиромера соединен также с выходом блока линейных измерений высоты столба жидкости.