Устройство для контроля размеров изделий с разрывами на поверхности Советский патент 1983 года по МПК G01B7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ -РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ С РАЗРЫВАМИ НА ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при управляющем контроле размеров деталей в процессе их обработки с ПОМОЩЬЮ электрических методовИзвестны электрические устройства для контроля размеров деталей с. прерывистой поверхностью в процессе их обработки, содержащие подвижный измерительный щуп, показывающий прибор и фрикционный элемент (либо гидравлический демпфер), ограничивающий скорость перемещения измерительного щупа 11. Недостатком этих устройств является низко быстродействие и значительная динамическая погрешность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля размеров изделий с разрывами на поверхности, содержащее подвижный измерительный щуп, первичный преобразователь, связанный со щупом, схему включения первичного преобразователя, вход которой подключе к выходу преобразователя, блок выделення а плитуды сигнала, вход которого соединен с выходом схемы включения первичного преобразователя, регистратор, подключенный к выходу блока выделения амплитуды, и демпфирующий электромагнит, сердечник которого механически связан с измерительным щупом 2. Недостатком известного устройства является наличие динамической погрешности и ограниченное быстродействие, вызываемое ограниченными возможностями неуправляемого демпфирования движения измерительного наконечника. Цель изобретения - повышение быстродействия измерительного устройства и уменьшение динамической погрешности. Указанная цель достигается тем, что обмотка демпфирующего электромагнита выполнена дифференциальной, а устройство снабжено пороговым блоком, вход которого подключен к выходу схемы включения преобразователя, задатчиком порога, выход которого соединен с управляющим входом порогового блока, блоком обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к вьгходу схемы включеьшя преобразователя, задатчнком алгоритмов обработки сигнала, выход которого соединен с задающим входом блока обработки измерительного сигнала, управляемым дифференциальным усилителем, вход которого подключен к выходу блока обработки измерительного сигнала, выходы соединены с соответствующими обмотками электромагнита, а управляющий вход - с выходом порогового блока. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит измерительный щуп 1, первичный преобразователь 2 связанный со щупом 1, схему 3 включения первичного преобразователя, связанную с первичным преобразователем 2, пороговый блок 4, блок 5 обработки измерительного сигнала и блок 6 выделения амплитуды сигнала, регистратор 7, управляемый дифференциальный усилитель 8, , демпфирующий злектромагнит 9, задатчик-10 алгоритмов обработки сигнала, связанный с блоком 5 обработки измерительного сигнала, и задатчик 11 порога. Устройство работает следующим образом. Во время обработки детали происходит перемещение измерительной поверхности с разрывами под наконечником измерительного щупа 1. Это обстоятельство вызывает перемещение измерительного щупа 1, последний пере дает изменение измеряемого размера на перви ный преобразователь 2. Выходной сигнал первичного преобразователя 2 преобразуется схемой 3 включения пер вичного преобразователя, подается на блок 6 выделения амплитуды сигнала, выделяющий ам плитудную составляющую измерительного сигнала. Измерительный сигнал с выхода схемы 3 включения первичного преобразователя поступает на вход порогового блока 4 и блока 5 обработки измерительного сигнала. Пороговый блок 4 при достижении величин измерительного сигнала и его производных предельных значений, заданных при помощи задатчика 11 порога, изменяет козффициент усиления усилителя 8, повыщая демпфирующее воздействие демпфирующего злектромапшта 9 на из мерительный щуп 1. Блок 5 обработки измери тельного сигнала вьщеляет из измерительного сигнала его высшие гармоники, определяемые паразитным колебательным процессом измерительного щупа 1, а также сигналы, пропорциональные скорости, ускорению и высщим про изводным перемещения щупа 1, настройка блока 5 обработки измерительного сигнала осуществляется при помощи задатшка 10 алгоритмов обработки сигнала. Сигнал с выхода блока 5 обработки в выбранном при настройке соотнощении и полярности подается на линейный вход управляемого дифференциального усилителя 8, который усиливает сигнал. При зтом козффициент усиления определяется управляющим воздействием порогового блока 4 и тем больще, чем больще смещение измерительного щзша 1 от номинального положения, а также, чем выще его скорость, ускорение и высщие производные движения. Выходное напряжение с дифференциального выхода усилителя 8 поступает на обмотки дифф еренциального злектромагнита 9 демпфирования в полярности, которая обеспечивает силу воздействия на измерительный щуп 1 в направлении, уменьцгающем колебательные движения измерительного щупа 1. В результате подавляются колебательные движения измерительного щупа 1 и ограничиваются его скорость, ускорение и высщие производные движения на активном участке взаимодействия наконе.чника с измерительной поверхностью. Изобретение позволяет путем автоматического регулирования степени демпфирования измерительного щупа на разных зтапах взаимодействия его с измерительной поверхностью устранить колебательные движения щупа, что ведет к уменьщению динамической погрешности измерительного устройства и к сокращению длительности переходных процессов. Формула изобретения Устройство дпя контроля размеров изделий с разрывами на Поверхности, содержащее подвижный измерительный щуп, первичный преобразователь, связанный со щупом, схему включения первичного преобразователя, вход которой подключен к выходу преобразователя, блок выделения амплитуды сигнала, вход которого соединен с выходом схемы включения первичного преобразователя, регистратор, подключенный к выходу блока вьщеления амплитуды, и демпфирующий злектромагнит, сердечник которого механически связан с измерительным щупом, отличающееся тем, что, с. целью повыщения быстродействия и уменьшения динамической погрешности, обмотка демпфирующего злектромагнита выполнена дифференциальной, а устройство снабжено пороговым блоком, вход которого подключен к выходу схемы включения преобразователя, задатчиком порога, выход которого соединен с управляющим входом порогового блока, блоком обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к выходу схемы включения преобразователя, задатчиком алгоритмов обработки сигнала, выход которого

51002814

соединен с задающим входом блока об{)аботки измерительного сигнала, управляемым дифференциальным усилителем, вход которого подключен к выходу блока обработки измеритель; ного сигнала, выходы соединены с соответству- s ющими обмотками электромагнита, а управЛЯЮ1ЦИЙ вход - с выходом порогового блока.

Источнию информации, поинятые во внимание при экспертизе

2.Патент Великобритании № 1049805, кп. G 01 В 7/00, 1966 (прототип).