Способ измерения перемещений

Способ измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< )474672

Союз Советских

Сониалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15,06.73 (21) 1937662/18-10 (51) Ч. Кл. 6 0 : 1т 7!00 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 02.02.76

1осударственный комитет

Совета Министров СССР по левам изобретений и открытий (53) УД1 531.781 (088.8) (72) Автор изобретения

1О. В. Скачко

Московский институт электронного машиностроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

2 стоты собственных колебаний струн, пс1сдающие информацшо об измеряемом перемещснии. B общем случае поверхность измеряемой детали 5 не пар"..ëëåëüíà оси растяжки? (угол

5 непараллельности обозначен ",åðåç О).

Если жесткость Сз, оказываемая р-.ñòÿ>«кой при повороте наконечника вокруг осп Z, имеет конечную всличину, то при измсрснип за счет бо«овых сил трения в точке А «оптак1р та наконечника и детали будет наблюдаться увеличение наконечника и его поворот на угол ср, и контакт будет в точке l3. В этом случае возникает погрешность, обусловленная дезинформационным смещением наконечника на угол с., что равносильно погрешности измеряемого размера, равной длине дуги ВС.

Пользуясь трормулами сферической тригонометрии, выражсние для относительной по грешностп пз., еренпя о можно представить в виде:.Р(С1 + jCb)

/ /1

Сз

25 где

С,, Сз—

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено при измерении перемещений и контроле линейных размеров деталей при наличии дискретного выхода.

Известные способы измерения перемещений путем деформирования наконе;ника струнного преобразователя с двумя г араллельными струнами и регистрации сигналов на счетном устройстве обладают недостаточной точностью из-за трения между измер тельным наконечником и деталью.

По предлагаемому способу перед запуско.з счетного устройства струну с большим натяжением нагревают импульсом тока, усилие от которого превышает усилие первоначального прижатия. Это позволяет увеличить точност. измерения за счет исключения натяжения от трения наконечника о деталь.

На чертеже представлена схема, поясняю щая появление погрешности струнного прео=разователя под действием поперечного смещения измерительного наконечника и исключения ее при орретировании предлагаемым способом.

Измерительный наконечник 1 закреплен на растяжке 2, обеспечивающей поворот наконечника вокруг оси Х, при котором натяжение струны 3 уменьшается, а струны 4— увеличивается. В результате изменяются чакоэффициент трения между измерительными поьерхностямп; жесткости растя>ккп на поворот вокруг осп соответственно; родольная жесткость одной струны;

474672

6 — расстояние между струнами.

Уменьшить погрешность можно путем уве/ личения жесткости Сз растяжки, уменьшения жесткости С струн, однако возможности таких методов ограничены в силу конструктивных особенностей преобразователя. Наиболее эффективным способом является подъем и опу скание наконечника перед измерением посредством арретира, обеспечивающего отсутствие боковых смещений. Для струнных преобразователей использование механического арретира, подобного арретиру в оптиметре, неэффективно в силу сравнительно большой боковой податливости растяжки в преобразователях с малым измерительным усилием.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. При пропускании по струне импульса тока 80 — 100 ма за счет разогревания натяжение струны 4 уменьшится, наконечник преобразователя линейных перемещений поднимется вверх, а затем опустится (по мере охлаждения струны) на измеряемую поверхность. При этом его перемещение будет строго определенным, т. е. таким, каким оно должно быть при идеальном измерении, при отсут ствии боковых усилий. При многократном пропускании импульса тока по нижней струне точка касания А будет иметь вполне определенное место.

Таким образом, эффект тепловой деформации струны путем пропускания по ней тока обеспечивает идеальное арретирование наконечника и существенно повышает точность измерения. Из-за малой массы тонких струн, применяемых в преобразователе, процесс охлаждения струны имеет длительность не более 0,01 — 0,05 сек, и таким образом, не имеет заметного последействия.

Для автоматизации процесса управления установкой измерительного наконечника путем пропускания тока целесообразно в устройствах, реализуемых по схсме струнный преобразователь — цифровой частотомер, использовать импульс запуска регистрирующего уст5 ройства, который имеется на выходе любого серийно выпускаемого цифрового прибора частотомера, вольтметра, подключаемого и цифропечатающей машине.,В этом случае перед каждым измерением наконечник струнно10 го преобразователя будет в течение

0,05+-0,1 сек автоматически устанавливаться в вполне определенную точку измеряемой поверхности (при отсутствии поперечных смещений) .

При диапазоне измерения 100 якм вариация показаний, обусловленная силами трения между измерительным наконечником и KOIIтролируемой деталью, составляет 2 — 3 локль

При установке наконечника в соответствии с

20 предлагаемым способом вариация показаний уменьшается до О,1 — 0,2 л кл .

Таким образом, электрическое арретирова ние измерительного наконечника струнного преобразователя линейных перемещений более чем в 10 раз повышает точность измерения и не требует изменения конструкции преобразователя.

Предмет изобретения

Способ измерения перемещений путем деформирования наконечника струнного преобразователя с двумя параллельными струпами с различным натяжением и регистрации сигналов со струн на счетном устройстг-, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, перед запуско;I счетного устройства струну с большим натяжением нагревают импульсом тока, уси,ъие от которого

40 превышает усилие первоначального поижатия.

474672

Составитель P. Александров

Текред М, Семенов

Корректор В. Гутман

Редактор А. Батыгин

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 941/1417 Изд. М 842 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5