Устройство для измерения механических параметров микровыключателя Советский патент 1983 года по МПК G05B23/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения усилий и ходов микровыключателей .

Известно устройство для измерения перемещения приводного элемента микровыключателя, содержащее электродвигатель, преобразователь вращательного движения в поступательное, концевые выключатели, датчик нулевого отсчета, датчик предельного усилия, счетчики, датчик перемещения, поляризованное реле, ключи управления и реле управления С1 1.

Однако это устройство не измеряет усилий срабатывания и отпускания микровыключателей.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее привод для создания возвратно-поступательного движения, связанный с измерителем перемещений и измерителем усилий, установленным с возможностью воздействия на контролируемый микровыключатель 2.

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения ходов из-за наличия упругого датчика для измерения усилий между датчиком перемещения и приводным элементом

контролируемого микровыключателя. При применении упругого датчика для измерения усилий с жесткой характеристикой возникает необходимость в повышении чувствительности измерителя усилий, что отрицательно сказывается на точности измерений и на помехоустойчивости устройства. Положение усугубляется при необходимос10ти контролировать разные типы микровыключателей, имеющие большие различия в величинах ходов и усилий. Кроме того, упругий датчик для измерения усилия при перемещении привод15ного элемента контролируемого микровыключателя и при переключениях последнего вносит колебания в измерительное устройство, снижая точность и качество измерения механических

20 параметров.

Целью изобретения является повышение точности, расширение диапазонов измерения и повышение помехоустойчивости устройства.

25

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения механических параметров микровыклю-: чателя, содержащее привод для создания возвратно-поступательного движе30ния, связанный с измерителем перемещений и измерителем усилий, установ ленным с возможностью воздействия на контролируемый микровыключатель, снабжено демпфером, блоком умножения, блоком задания коэффициента уп ругости и блоком вычитания, причем демпфер установлен параллельно изме рителю усилий, выход которого связан с одним из входов блока умножения , другой вход которого соединен с блоком задания коэффициента упругости, а выход подключен к одному из входов блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом из мерителя перемещений. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения меха нических параметров микровыключател на фиг.2 - диаграммы перемещения приводного элемента контролируемого микровыключателя (показана сплошной линией) и перемещения штока привода для создания возвратно-поступательного движения (показана штриховой линией). Привод 1 для создания возвратнопоступательного движения связан с измерителем 2 перемещений и с измерителем 3 усилий, снабженным демпфе ром 4 и установленным с возможность воздействия на контролируемый микро выключатель 5, контактная система которого подключена к блоку 6 управ ления, другой вход которого связан с одним из выходов измерителя усилий, а выходы подключены к приводу 1 для создания возвратно-поступател ного движения, измерителю 2 перемещений и к одному из входов блока 7 регистрации. Другой выход измерител 3 УСИЛИЙ соединен с вторым входом блока 7 регистрации и одним из входоз блока 8 умножения, другой вход которого соединен с блоком-9 задани коэффициента упругости, а выход подключен к одному из входов блока 10 вычитания, другой вход которого соединен с выходом измерителя пере/мещений, а выход подключен к третье му входу блока регистрации 7. Устройство работает следующим образом.. При пуске в момент времени ТО привод 1 для создания возвратно-поступательного движения по команде ТО с блока б управления перемещает измеритель-усилитель 3 в направлении микровыключателя 5. При касании в момент времени Т1 приводного элемен та микровыключателя 5 измеритель 3 усилий вырабатывает команду Т1, разрешающую измерителю перемещений 2 измерять положение П щтока привода для создания возвратно-поступательного движения, начиная с начального положени:я По 0. При поступлении сигнала Т2 о прямом срабатызании микровыключателя 5 блок управления выдает команду Т2 на регистрацию в блоке 7 регистрации величины прямогс хода Xpip, определяемой блоком 10 вычитания, блоком 9 задания коэффициента упругости и блоком 8 умножения как разность мажду положением прямого срабатывания Пр,, и произведением величины коэффициента упругости К датчика 3 измерителя усилий на величину усилия прямого срабатывания Ур, . пр пс К УПС Эта величина запоминается также в блоке 10 вычитания. Одновременно блок 6 управления подает команду Т2 на реверс привода 1 для создания возвратно-поступательного движения 1, При обратном срабатывании микровыключателя 5 в момент времени ТЗ блок 6 управления вырабатывает команду ТЗ регистрации усилия обратного срабатывания У„|,, и величины дифференциального хода Хдиф,определяемой блоком 10 вычитания ДИФ пр (Ппг, к пр где П ос положение штока привода 1 для создания возвратно-поступательного движения при обратном срабатываНИИ микровыключателя 5. Одновременно блок б управления вновь реверсирует привод 1 для создания возвратно-поступательного движения. При прямом срабатывании микровыключателя 5 по команде Т4 блок регистрации 7 регистрирует величину усилия прямого срабатывания УПР Когда приложенное к приводному элементу микровыключателя 5 усилие достигает максимально допустимой для данного типа микровнключателей величины У, измеритель усилий вырабатывает команду Т5 регистрации величины дополнительного хода Хд, определяемой блоком 10 вычитания доп ( К., У) - Хпр, где П, - конечное положение штока привода возвратно-поступательного движения. По команде Т5 устройство возвращается в исходное состояние. При этом шток привода 1 для создания возвратно-поступательного движения в момент времени Т6 отрывает измеритель 3 усилий от приводного элемента контролируемого микровыключателя 5, а в момент Т7 возвращается в исходное положение П и устройство останавливается. Таким образом, в предлагаемом устройстве повышение точности и расширение диапазона измерений усилий и повышение помехоустойчивости достигается за счет применения датчика с нежесткой характеристикой при невысокой чувствительности измерителя усилий. Повышение точности и расширение диапазона измерения перемещеНИИ (ходов) достигается за счет вычитания из измеренных измерителем перемещений величин перемещений што ка привода величин деформации измерителя усилий, определяемых блоком умножения и блоком задания коэффициента упругости. Введение демпфера гасящего колебания измерительной системы, возникающие при переключениях микровыключателя, позволяет повысить качество контроля и точнос измерений. Формула изобретения Устройство для измерения механи,ческих параметров микровыключателя содержащее привод для создания возв ратно-поступательного движения, свя занный с измерителем перемещений и измерителем усилий, установленным с возможностью воздействия на контролируемый микровыключатель, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности, .расгоирения диапазонов измерения и повышение помехоустойчивости, оно снабжено демпфером, блоком умножения, блоком задания коэффициента упругости и блоком вычитания, причем демпфер установлен параллельно измерителю усилий, выход которого связан с одним из входов блока умножения, другой вход которого соединен с блоком задания коэффициента упругюсти, а выход подключен к одному из входов блока вычитания, .другой вход которого соединен с выходом измерителя перемещений, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 546774, кл. G 01 В 19/14, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 738002, кл. Н 01 Н 11/00, 1977.

V

/

Л

f

4

/

rff Tf72 TJ n rs

Гб Г7

фуг.2