Устройство для измерения параметров круглых отверстий

Устройство для измерения параметров круглых отверстий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

» «974104 (61) До»золнительное к авт, свид-ву

f51) M Кл з (22) Заявлено 080581 (21) 3291962/18-28

G 01 В 7/12 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.82. Бюллетень ¹42

Дата опубликования описания 15.11.82 (53) УДК 531. 717 (088. 8) !

B.Ô. Àðñåíè, М.Е. Бородянский, А. Н. Головченко и В.П.Дубовик (72) Авторы изобретения

"" - -"Ф 1т

Таганрогский радиотехнический институт им. В,Д.Калмь»кова /

1 (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КРУГЛЫХ. ОТВЕРСТИЯ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано, например, в машиностроительной или металлургической промышленности в системах автоматизированного контроля и управления технологическими процессами.

Известно устройство для контроля овальности труб малого диаметра, содержащее зонд с емкостными датчиками радиальных перемещений, блок пневмоцентровки, аналого-цифровой преобразователь, регистратор (1).

Недостатком устройства является необходимость центровки контролиру- емого изделия, что увеличивает время измерения.

Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является устройство для измерения параметров круглых отверстий, содержащее зонд с пятью радиально располох»еннь»ми датчиками перемещений, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, 25 подключенный к выходам датчиков, блок коррекции блок вычисления параметров эллипса, вторым входом связанный с выходом блока коррекции, и регистратор, подключенный первым вхо.— дом к выходу блока вычисления параметров эллипса 1 2).

Однако у известного устройства отсутствует возможность измерения параметров круглых отверстий, имеющих форму овала, так как аппроксимация овала эллипсной формой дает существенную погрешность.

Цель изобретения — расширение функ. циональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком регистров памяти, блоком вычисления параметров овала, блоком определения формы отверстия, вентилем, причем блок регистров памяти связан входом с многоканальным аналого-цифровым преобразователем, выходом— с первыми входами блоков коррекции, вычисления параметров эллипса, вычисления параметров овала, определения формы отверстия, выход блока вычисления параметров овала подключен ко второму входу блока определения формы отверстия, первому входу вентиля, второму входу блока коррекцк.», вторые входы блоков вычисления параметров овала и эллипса соединены между собой, второй выход блока коррекции связан с третьим входом бло974104 ка определения формы отверстия, выход последнего соединен со вторым входом вентиля, третьим входом блока вычисления параглетрон эллипса, а выход вентиля подключен ко . второму входу регистратора. 5

На фиг. 1 представлена блок-схема устройстна; на фиг. 2 — расположение датчиков перемещений при введении зонда в контролируемое отверстие.

Устройство содержит (фиг. 1) дат- 10 чики 1 -5 радиальных перемещений, зонд б, аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 7, блок 8 регистров памяти, блок 9 нычислений параметров овала, блок 10 вычисления параметров эллипса, блок 11 определения формы отверстия, вентиль 12, блок 13 коррекции и регистратор 14.

Датчики 1-5 радиальных перемещений расположены н перпендикулярном сечении зонда б (фиг. 2), т.е. две пары датчиков расположены на взаимноперпендикулярных осях, а пятый - на биссектрисе угла между двумя соседними. Выходы датчиков 1 — 5 подключены ко входам многоканального АЦП 7, выход которого соединен со входом блока 8 регистров памяти. Выход блока 8 подключен к первым входам блока 9 вычисления параметров овала, блока 10 вычисления параметров эллин- 30 са, блока 11 определения формы отверстия и блока 13 коррекции. Выход блока 9 соединен с первым входом вентилея 12, со вторым входом блока 11 и через блок 13 коррекции с третьим 35 входом блока 11. Первый выход блока 13 подключен ко вторым входам блоков 9 и 10. Выход блока 11 определения формы отверстия соединен с третьим входом блока 10 и через вто- 40 рой вход вентиля с регистратором 14, первый вход которого подключен к выходу блока 10.

Устройство имЕет два режигла работы: режим коррекции и режим измере- 45 ния и работает следующигл образом.

В режиме коррекции зонд 6 с датчиком 1-5 помещается оператором в калиброванное отверстие из:вестного диаметра, и с помощью АЦП 7 осуществ. ляется считывание показаний N„ c датчиков зонда. В дальнейшем н блоке 9 определяются поправки к результатам измерений путем вычисления разности

N„. - >4(y

55 где N. - показания i-ro датчика при изглерении калиброванного отверстия, N — действительный размер ка1К либрованного отнерстия в 00 выбранном сечении.

Поправки д„, которые заносятся н блок 13 коррекции, в режиме измерения участвуют в формировании исходных данных для.вычисления н бло- 65 ках 9 и 10 параметров овального или эллипсного отверстия, Со второго выхода блока 1 3 коррекции »а вход блока 11 поступает устанка, определяющая допустимую величину отклонения, зависящую от характеристик датчиков, ЬцП и качества поверхности измеряемого отверстия.

В режиМе измерения зонд б вводится в отврестие, подлежащее измерению, и по команде оператора осуществляется считывание информации с датчиков зонда, показания датчиков прямо пропорциональны линейным величинам Ц (фиг. 2). В AIQI 7 информация преобразуется в цифровую форму и поступает в блок 8 регистров памяти. Из блока 8 информация поступает в блок 9 вычислений параметров овала, который расчитывает параметры m> n, с и d характеризующие овальность отверстия.

Указанные параметры расчитываются по показаниям четырех датчиков с использованием управнения овала ((x+m) +t3+n) l-2а(Ьни) o+n) )=6 -c" ц) п

Значения параметров овала поступают на блок 11, где с учетом информации, получаемой из блока 8, осуществляется проверка того, находится ли пятая точка контролируемого отверстия на рассчитанной по уравнению 1 линии овала или нет. Если после вычислений в блоке 11 равенство (1) соблюдается, то с выхода блока 1 1 на вентиль 12 поступает разрешение на прохождение информации иэ блока 9 на регистратор 14. Если же равенство (1) не соблюдается, и вычисленная в блоке 11 разность между правой и левой частями превышает установленную с блока 13 коррекции, то с выхода блока 11 поступает на вход блока 10 команда вычисления параметров эллипсного отверстия. С учетом информации, получаемой из блока 8 и блока 13, блок 10 определяет параметры эллипса A В, С, О, Е с использованием уравнения эллипса

АХ 1ВХУ .СУ +2ЭХ+ИМВ1 =O (2.) и информация от пяти датчиков перемещений зонда 6. Полученные после вычислений значения малой и большой осей эллипса поступают s регистратор 14.

Таким образом, для наиболее распространенного случая искажений формы круглых отверстий измерение его параметров ведется вначале по четырем точкам в предположении,чтоиэмеряеМое отверстие - овал, а потом праL вильность предположения проверяется по замеру в пятой точке. Если отверстие имеет не овальную форму, то оно име974104 ет эллипсную, и по пяти измерениям рассчитываются параметры зллипсного отверстия. Такое разрешение функциональных воэможностей устройства позволяет существеннб повысить качество и производительность измерений параметров отверстий.

Формула изобретения

Устройство для измерения парамет1О ров круглых отверстий, содержащее зонд с пятью радиально располжен-. ными датчиками перемещений, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, подключенный к выходам 15 датчиков, блок коррекции, блок вычисления параметров эллипса, вторым входом связанный с выходом блока коррекции, и регистратор, подключен ный первым входом к выходу блока 20 вычисления параметров эллипса, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с с целью расширения функциональных возможностей,,оно снабжено блоком регистров памяти, блоком вычисленйя параметров овала, блоком определения формы отверстия, вентилем, причем блок регистров памяти связан входом с многоканальным аналого-цифровым преобразователем, выходом - с первыми входами блоков коррекции, вычисления параметров эллипса, вычисления пара метров овала, определения формы отверстия, выход блока вычисления параметров овала подключен ко второму входу блока. определения формы отверстия, первому входу вентиля, второму входу блока коррекции, вторые входы блоков вычисления параметров овала и эллипса соединены между собой, второ13 выход блока коррекции связан с третьим входом блока определения формы отверстия, выход последнего соединен со вторым входом вентиля, третьим входом блока вычисления параметров эллипса, а выход вентиля подключен ко второму входу регистратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции У 2202586, кл. G 01 В 7/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2827564/25-28, кл. G 01 B 5/12, 1979 (прототип).

974104

Составит ель l0. Петраков ский

Техред М.Тепер корректор H. Ватрушкина

Редактор Т. Парфенова

Заказ 8675/54 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4