Устройство для допускового контроля стрелочных приборов

Устройство для допускового контроля стрелочных приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство может быть использовано при автоматической поверке приборов с круговой шкалой. Цель изобретения - повышение точности поверки и упрощение устройства - достигается за счет того, что сканирующий механизм 10 перемещения вращает датчик 8 регистрации положения стрелки и датчик 9 регистрации положения отметок шкалы вокруг оси шкалы прибора. Датчик 9 смещен относительно датчика 8 противоположно направлению сканирования на угол, равный допустимой абсолютной погрешности прибора. По командам блока 7 управления, сформированным сигналами с датчиков 8 и 9, импульсы с генератора 5 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 1 за время, равное одному обороту датчиков, а затем на вычитающий вход счетчика 1, работающего в режиме цифрового компаратора. Устройство содержит также делитель 3 частоты, логические элементы И 4 и 6, триггер 2 индикации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1597811 А 1 (19) (11) (51)5 G 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР и А BTQPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4453162/24-21 (22) 01.07.88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева и Центральное проектно-конструкторское бюро «Теплоприбор» (72) Л. A. Бычкин, В, В, Рожин и Б. П. Шевцов (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 993180, кл. G 01 R 35/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО

КОНТРОЛЯ СТРЕЛОЧНЫХ ПРИБОРОВ (57) Устройство может быть использовано при автоматической поверке приборов с круговой шкалой. Цель изобретения — повышение точности поверки и упрощение устрой2 ства — достигается за счет того, что сканирующий механизм 10 перемещения вращает датчик 8 регистрации положения стрелки и датчик 9 регистрации положения отметок шкалы вокруг оси шкалы прибора. Датчик

9 смещен относительно датчика 8 противоположно направлению сканирования на угол, равный допустимой абсолютной погрешности прибора. По командам блока 7 управления, сформированным сигналами с датчиков 8 и 9, импульсы с генератора 5 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 1 за время, равное одному обороту датчиков, а затем на вычитающий вход счетчика 1, работающего в режиме цифрового компаратора. Устройство содержит также делитель 3 частоты, логические элементы И 4 и 6, триггер 2 индикации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1597811

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при автоматической поверке стрелочных приборов с круговой шкалой, например манометров

Цель изобретения — повышение точности поверки приборов и упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1, к выходу которого подключен информационный вход триггера 2 индикации, в качестве которого используется RS-триггер. Емкость счетчика 1 определяется точностью измерения количества импульсов, соответствующих углу 2Ла, где Ла — допустимая абсолютная погрешность прибора, а следовательно, определяет точность измерения погрешности прибора. Выход делителя

3 частоты соединен с вторым входом первого элемента И 4, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 1. Генератор 5 тактовых импульсов непрерывно вырабатывает импульсы и своим выходом соединен с входом делителя 3 и с вторым входом второго элемента И 6.

Первые входы элементов И 4 и 6 подсоединены к первому и второму выходам блока

7 управления, третий выход которого соединен с обнуляющими входами счетчика 1, триггера 2 индикации и делителя 3. К первому и второму входам блока 7 управления соответственно подсоединены выход датчика

8 регистрации положения стрелки и выход датчика 9 регистрации положения отметок . шкалы. Оба датчика приводятся во вращение с постоянной скоростью механизмом 10 перемещения. Со скоростью вращения датчиков 8 и 9 увязана частота генератора

5 и емкость счетчика 1, причем последние определяют точность поверки. Датчик 9 смещен относительно датчика 8 противоположно направлению сканирования механизма 10 перемещения на угол Ла, равный допустимой абсолютной погрешности прибора.

В качестве датчиков 8 и 9 используются оптико-электронные преобразователи, состоящие из светодиода и фотодиода. Светодиод испускает узкий пучок инфракрасных лучей на шкалу прибора, а фотодиод служит для преобразования отраженных лучей от стрелки или отметок на шкале в электрические импульсы. Эти датчики вращаются вокруг оси шкалы в плоскости ей параллельной и в непосредственной близости от защитного стекла прибора, и Bûäàþò сигналы в виде кратковременного импульса

U (с датчика 8) и U (с датчика 9) только в случае пересечения ими стрелки или отметки шкалы прибора.

Блок 7 управления (фиг. 2) состоит из двухразрядного двоичного счетчика 11, рех RS-триггеров 12 — 14 и шести логических элементов И 15 — 20. Блок управления имеет три входа: первый вход с датчика 8 регистрации положения стрелки (сигнал U.); второй вход с датчика 9 регистрации положения отметок шкалы (сигнал U ) и вход

«Опрос», на который поступает команда в виде логической единицы, и три выхода: первый выход на второй вход первого элемента И 4 и устройства; второй выход на второй вход второго элемента И 6 устрой-. ства; третий выход на обнуляющие входы счетчика 1, триггера 2 индикации и делителя 3 устройства (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом.

Поверяемый прибор располагается в непосредственной близости от датчиков 8 и 9.

15 Далее вручную или автоматически устройство центрируется относительно поверяемого прибора так, чтобы ось вращения датчиков

8 и 9 совпадала с центром шкалы.

После подключения питания к устройству генератор 5 начинает вырабатывать последовательность импульсов, а механизм 10 перемещения сканирует (вращает) датчики 8 и 9.

Затем подается контрольный сигнал, соответствующий поверяемой отметке, в

25 поверяемый прибор, например давление в манометр, а на блок 7 управления подается команда «Опрос». Одновременно с третьего выхода блока 7 управления подается сигнал (логическая единица.) на входы

R счетчика 1, триггера 2 индикации и делиЗОтеля 3, после чего последние обнуляются.

Как только датчик 8 пересечет стрелку и выдаст импульс Uc, блок 7 управления выдаст сигнал (логическую единицу) с гервого выхода на элемент 4, после чего через этот элемент начнут поступать импульсы с делите35 ля 3 на суммирующий вход счетчика 1.

После завершения одного оборота с датчика

8 снова поступит импульс U- на блок 7 управления, который снимет логическую единицу с второго входа элемента 4, после чего

4г прекратится прохождение импульсов в счетчик 1, в котором зафиксируется контрольное число импульсов N . Это количество импульсов соответствует при данной скорости вращения датчиков углу поворота датчиков, равному 2Ли, что следует из величины

45 коэффициента деления делителя, равной

360 /2Ла.

В этот же момент блок 7 управления выдает сигнал (логическую единицу) на элемент 6, после чего на вычитающий вход

50 счетчика 1 начинают поступать импульсы с генератора 5 через элемент 6, минуя делитель 3.

Предположим первый случай: прибор годен, т.е. стрелка расположена в поле допуска +-Ла. Учитывая то, что датчик 9 располо56 жен левее датчика 8 на угол An (вращение датчиков по часовой стрелке), обоим датчикам нужно повернуться на угол а(2Ля до тех пор, пока датчик 9 не зафиксирует!

597811 положение поверяемой отметки. В эчот момент блок 7 управления после приема импульса U. с датчика 9 снимет логическую единицу с элемента 6. На вычитающий вход счетчика 1 поступит NH импульсов, а так как а(2Ла, то N.(N». Таким образом в счетчике останется N — Nн импульсов, на триггер индикации 2 со счетчика 1 не поступает сигнал, и его состояние свидетельствует о годности прибора на поверяемой отметке.

Количество импульсов N ê — N- в соответствующем масштабе отражает погрешность прибора в поверяемой отметке и при надобности может использоваться при поверке вариации показаний прибора, для чего это количество импульсов необходимо переслать в блок памяти.

П редпол ож им второй случай: стрелка расположена левее отметки на угол а.)Ла.

В этом случае датчикам 8 и 9 придется повернуться на угол а=Ла+а. )2Ла прежде, чем поступит сигнал U с датчика 9.

Следовательно, на вычитающий вход счетчика 1 поступит Nèл импульсов, Где Хн л.)iV».

При применении счетчика типа К155ИЕ7 с его выхода «(О» выходит сигнал, свидетельствующий об отрицательной разности N. — N„.

После поступления этого сигнала на информационный вход триггера 2 индикации последний срабатывает и выдает сигнал «Брак» (логическая единица).

Предположим третий случай: стрелка расположена правее отметки на угол и )

)Ла. Так как датчик 9 расположен левее датчика 8 на угол Ла, а отметка находится еще левее датчика 9, то в этом случае при зращснии датчиков 8 и 9 по часовой стрелке датчик 9 уже не пересечет поверяемую отметку. Следов ател ьно, датчикам необходимо повернуться до следующей поверяемой отметки. Естественно датчики повернутся на угол а)2Ла и на вычитающий вход с летчика 1 поступит N. импульсов, где

Ni )М.; после чего аналогично сформируется сигнал о негодности прибора.

Рассмотрим один из вариантов порядка съема показаний поверяемого прибора, который задается блоком управления (фиг. 2).

Для с ьема показаний подается команда (кратковременный импульс) на вход «Опрос» (r.å. на вход S триггера 13) блока управления. Одновременно этот импульс (логическая единица) подается на входы R счетчика 1, триггера 2 индикации и делителя 3, которые устанавливаются в нулевое состояние.

11осле срабатывания триггера 13 с его выхода подаются логические единицы на первые входы элементов 15, 16, 18. После поступления сигнала U. с датчика 8 на первый вход блока управления, т.е. на вторые входы элементов 15 и 18, последние выдадут логические единицы. Сигнал с элемента 15 поступит на вход S триггера 12, после чего последний выдаст логическую единицу на

По принципу действия устройства далее следует импульс U- с датчика 9, после поступления которого триггер !4 обнуляется, вследствие чего и элемент 20 также обнуляется; на вход элемента 6 устройства поступает логический нуль

После совершения двух оборотов датчиков 8 и 9 поступает третий импульс U. на второй вход элемента 18, а следовательно, с его выхода поступает третий импульс на счетный вход С счетчика 11. С выходов

«1» и «2» логические единицы поступают на оба входа элемента 19, вследствие чего на его выходе появляется логическая едини4р ца. Этот сигнал подается на входы R счетчика I! и триггеров 12 и 13, после чего они обнуляются, блок 7 управления приходит в исходное состояние, а на трех выходах блока управления логические нули.

45 В действительности при поверке различных отметок шкалы скорость вращения датчиков 8 и 9 и частота генератора могут изменяться. Но практически всегда можно сделать допущение, что скорость поворота датчиков на угле 2Ла равна средней мгно5р венной скорости вращения за один оборот, для чего увеличивается момент инерции вращающихся частей механизма перемещения. В предлагаемом устройстве счетчик работает в режиме цифрового компаратора

N ê — NH(0, вследствие чего с учетом при55 нятого допущения при поверке дру.их отметок шкалы с другой средней мгновенной скоростью вращения погрешности не возникает, так как при изменении средней мгно5

2р

25 элемент 16, который выдаст логическую единицу на первый вход элемента 17. На обоих входах элемента 18 теперь имеются также логические единицы, следовательно, логическая единица с выхода элемента 18 поступит на счетный вход С счетчика 11, последний выдаст логическую единицу на второй вход элемента 17. Таким образом при наличии двух логических единиц на обоих входах элемента 17, последний выдаст логическую единицу на второй вход элемента 4 устройства. После совершения одного оборота датчиков 8 и 9 снова поступит импульс Uc на второй вход элемента 18, а следовательно, с его выхода поступит второй импульс на счетный вход С счетчика 11. Теперь логическая единица снимается с выхода «1» счетчика 11, а следовательно, снимается логическая единица с выхода элемента 7 (т.е. с первого выхода блока управления). На выходе «2» счетчика

1! появляется логическая единица, которая переводит триггер 14 в единичное состояние.

После поступления двух логических единиц на оба входа элемента 20, последний выдает логическую единицу, т.е. с второго выхода блока управления поступит логическая единица на первый вход элемента 6 устройства.

1597811

Формула изобретения

Составитель А. Заборня

Редактор С. Патрушева Техред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 3053 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С !

Т СССР ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, !01 венной скорости вращения пропорционально изменяются числа N. u N..

Исходя из рассмотренного можно заключить, что устройство обладает большой точностью поверки при относительно простой его схемной реализации и обладает высокой производительностью.

1. Устройство для допускового контроля стрелочных приборов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с делителем частоты, реверсивный счетчик, выход которого соединен с информационным входом триггера индикации, датчик регистрации положения стрелки, датчик регистрации положения отметок шкалы; кинематически связанные с мезанизмом перемещения, при этом оси вращения этих датчиков соосны с центром шкалы поверяемого прибора, а выходы датчиков подключены к блоку управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него дополнительно введены два логических элемента И, выходы которых соответственно соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, первые входы этих элементов соединены с выходами блока управления, третий выход которого соединен с обнуляющими входами реверсивного счетчика, триггера индикации и делителя частоты, второй вход первого элемента И подсоединен к выходу делителя частоты, второй вход второго элемента И подсоединен к генератору тактовых импульсов, при этом датчик регистрации положения отметок шкалы смещен относительно датчика регистрации положения стрелки противоположно направлению сканирования механизма перемещения на угол„ равный допустимой абсолютной погрешности прибора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления состоит,из двухразрядного двоичного счетчика, трех RS-триггеров и шести логических элементов И, при этом первый вход первого элемента И является первым входом блока управления и соединен с первым входом второго элемента

И, второй вход которого соединен с выходом первого RS-триггера, с вторым входом первого и первым входом третьего элементов И, выход второго RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого является первым выходом блока управления, а второй вход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И и с выходом «1» двухразрядного счетчика, выход «2» которого соединен с вторым входом пятого элемента И, с входом S третьего

RS-триггера и с первым входом шестого элемента И, выход которого является вторым выходом блока управления, второй вход шестого элемента И соединен с выходом третьего RS-триггера, вход R которого является вторым входом блока управления, выход первого элемента И соединен с входом

30 S второго RS-триггера, выход пятого элемента И соединен с входами К первого и второго

RS-триггеров, с входом R двухразрядного счетчика, выход второго элемента И соединен со счетным входом С двухразрядного счетчика, а вход S первого RS-триггера являетЗ5 ся входом для сигнала «Опрос», который является третьим выходом блока управления.