Устройство активного контроля

Устройство активного контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <п1 4507IO

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.01.73 (21) 1871382/25-8 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 25.11.74. Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 12.08.75 (51) М. Кл. В 245 49/00

Государственный комитет

Совета а1иниетров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 658.562.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ю. Новиков и В. В. Сазонов

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к устройствам активного контроля, применяемым в металлообрабатывающей промышленности для управления скоростью шлифовальной бабки в функции оставшегося припуска.

Для управления скоростью шлифовальной бабки при обработке изделий врезным шлифованием используются приборы активного контроля, имеющие измерительную схему с индуктивным датчиком, пороговые устройства, блок опорных уровней и источник стабилизированного напряжения питания. Для достижения высокой стабильности срабатывания пороговых устройств в устройстве необходимо применение стабилизатора питающего напряжения, поскольку выходная характеристика зависит от амплитуды этого напряжения. Стабилизаторы в этих устройствах должны иметь относительно высокую мощность. Это приводит к увеличению габаритов и веса устройства, кроме того, высокая точность устройства требует от стабилизаторов высокого коэффициента стабилизации, что значительно усложняет схемы устройства.

Цель изобретения — осуществление инвариантности тока срабатывания пороговых устройств к питающему напряжению и упрощение устройства.

Для этого нагрузки подключены к выходу измерительного моста и бесконтактных магнитных реле, используемых в качестве пороговых устройств, через двусторонние транзисторные ключи, переключаемые от выходных обмоток несимметричного магнитного мультивибратора, один конец первичной обмотки которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой через транзисторы разной проводимости — к выходным клеммам источника входного напряжения, соединенного

10 встречно с источником опорного напряжения.

На чертеже показана принципиальная схема устройства активного контроля.

Устройство состоит из измерительной схемы (катушки индуктивности Lf и L> дифференци15 ального датчика, фазочувствительный мост на транзисторах Т + T.;, трех бесконтактных магнитных реле (транзисторы Тт и Т3, трансформаторы Тр и Тр3 — первое бесконтактное магнитное реле; Tf f u T f9 Тр3 и Тр, — второе

20 реле; Т;5 и Т 5, Трв и Трб — третье реле), используемых в качестве пороговых устройств сравнения управляющего сигнала с датчика с заданным уровнем опорного тока.

К катушкам индуктивности Lf u Lq датчи25 ка, а также и базовым цепям транзисторов Ть

Т,, Т„, T,; T-„Ts,. Т|ь Т 2, Т 5 и Т<6 подключены выходные обмотки симметричного магнитного мультивибратора (трансформатор Тр;, тран зисторы Т19 и Т,0). Нагрузки (для измеритель30 ного моста — обмотки управления бесконтакт450710 где

2BSQ W вкл (3) 3 ных магнитных реле W„,, W„,, W„,, для пороговых устройств — электромагнитные реле

P) подключены к выходу (точки а и b) через двусторонние ключи на транзисторах Т> и Т6, Tg и Т10 Т13 и Т1(, Т17 и Т13. Базовые цепи этих ключей соединены с выходными обмотками несимметричного магнитного мультивибратора (транзисторы разной проводимости T„T», трансформатор Тр3, источник опорного напряжения Ug) . Оба мультивибратора питаются от источника входного нестабилизированного напряжения Е.

Схема работает следующим образом.

Транзисторы Т1, Т2, Т3, T4, T-„Т3, Т11 Т12, Т13, Т16 переключаются симметричным напряжением прямоугольной формы от магнитного мультивибратора на трансформаторе Тр7.

За счет попарно-противофазного переключения транзисторов измерительного моста Т1, Тк и Т2, Т3 и переключения транзисторов Т7, Т3 Т11, Т12, Т13 Т1о бесконтактных магнитных реле на выходе этих устройств (точки а и b) выделяется постоянное значение напряжения, прикладываемое к последовательному соединению двустороннего ключа и нагрузки (для схемы измерения это Ф „, W „,, W„.„; для бесконтактных магнитных реле (пороговых устройств) — обмотки электромагнитных реле Р) U„,ð — КЕА, (1) где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

Š— напряжение питания;

А — входной сигнал.

На нагрузке выделяется среднее значение напряжения у — относительное время включения двустороннего ключа, 4„. — время открытого состояния двустороннего ключа, Т вЂ” период работы несимметричного мультивибратора.

Материал сердечника трансформатора Тр3 имеет прямоугольную петлю гистерезиса с индукцией насыщения Bs. В течение времени

4кк. открытого состояния двустороннего ключа транзистор Т» закрыт, а транзистор Т21 открыт напряжением управляющей обмотки

Wb, плюс которого приложен к базам транзисторов. При этом сердечник трансформатора

Тр8 перемагничивается от — Bs до + Bs под действием разности напряжений Š— U,, приложенной к рабочей обмотке W. В этом случае где Q — площадь поперечного сечения сердечника трансформатора Тр3, W — число витков рабочей обмотки трансформатора Тр2.

При достижении индукцией величины + Bs транзисторы Т21 I1 Т22 ïåðåêëþ÷àþòñÿ из-за резкого возрастания тока намагничивания трансформатора Тр3. В результате транзистор

Т22 открывается, а транзистор Т21 закрывается напряжением обмотки Wb, приложенным минусом к базам транзисторов. При этом сердечник трансформатора перемагничивается от

+ Bs до — Bs»on действием опорного напря>кения U<. В этот интервал периода 1„,к., двусторонний ключ закрыт

2BSQ W (4)

Uo

Относительное время выключения двустороннего ключа с учетом выражений (3) и (4) вкл о (5) (в вкл l выкл

Среднее значение тока в нагрузке с учетом выражений (1), (2) и (5)

1 влхср К о (6) нср при принятой идеализации элементов схемы (транзисторы рассматриваются как идеальные ключи, индуктивностями рассеяния трансформаторов и активными сопротивлениями их рабочих обмоток пренебрегают) не зависит от напряжения питания Е.

Из приведенного описания работы схемы устройства видно, что незначительно усложнив схему, достигают инвариантности среднего значения выходного тока к напряжению питания. Это позволяет обойтись без дополнительного стабилизатора постоянного напряжения Е, выполняемого на относительно высокую мощность катушек датчика L1 и .4 и выходных реле P. Это позволяет в целом значительно упростить схему, повысить надежность и коэффициент полезного действия. Кроме того, в значительной степени снижаются вес и габариты всей схемы в целом, поскольку несимметричный мультивибратор выполняется на незначительную мощность переключения базовых цепей транзисторов Т3 и Tg, Tg и Т1о, Т13 и Т11 Т17 и Т18 двусторонних ключей.

При изменении размера изделия Д в процессе шлифования с датчика (L1 и 1.2) в измерительную схему (Т, — Т ) подается электрический сигнал. На выходе измерительной схемы, нагрузкой которой являются обмотки управления пороговых устройств W,, W, и

W„, получается выпрямленный ток. Среднее значение его пропорционально величине оставшегося припуска. При достижении током управления в управляющей обмотке W1,, значения, соответствующего величине припуска, при котором должна быть изменена скорость шлифования (этот момент задается опорным током в обмотке смещения Wqg(с помощью резистора R2), ток на выходе порогового устройства (транзисторы Т7 — Tg, трансформаторы

Тр1 и Тр2) скачком возрастает, и выдается первая команда (с помощью электромагнит ног реле P) исполнительному органу станка, 450710

Тр

Составитель В. Жиганов

Техред 3. Тараненко

Редактор Н. Козлова

Корректор Л. Котова

З, каз 1917/7 Изд. М 473 Т 87г ираки 75 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

При дальнейшем изменении припуска изделия срабатывает второе, а затем и третье пороговое устройство.

Опорный уровень для порогового устройства, выдающего команду на окончание чистовой обработки, задается током в обмотке смещения W,M, с помощью резистора R>. Момент выдачи окончательной команды задается смещением электрического нуля измерительной схемы с помощью резистора Ri.

Предмет изобретения

Устройство активного контроля, содержащее подключенные к нестабилизированному источнику входного напряжения измерительную схему с индуктивным датчиком, пороговые устройства, к выходам которых подключены нагрузки, блок опорных уровней, симметричный и несимметричный магнитные мультивибраторы, отличающееся тем, что, с целью осуществления инвариантности тока

5 срабатывания пороговых устройств к питающему напряжению и его упрощения, к выходам измерительной схемы и пороговых устройств подключены нагрузки через двусторонние транзисторные ключи, переключаемые от

10 выходных обмоток несимметричного магнитного мультивибратора, один конец первичной обмотки которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой через транзисторы равной проводимости — к выходным

15. клеммам источника входного напряжения, соединенного встречно с источником опорного напряжения.