Измерительное устройство к балансировочному станку Советский патент 1985 года по МПК G01M1/22 

4:i

tc

к

00

со Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках По основному авт. св. № 1095043 известно измерительное устройство к балансировочному станку для уравно веип-шания роторов, установленных в подшипниках, содержащее основание, силоизмерительные датчики, каждый из которых выполнен в виде консольно закрепленного на основании поляризованного по длине пьезокерамического элемента, представляющего собой дангу из пластинок, предназначенных для охвата свободными концами корпуса подшипника ротора, и измерительный блок, выполненный в виде нормируюидах усилителей, вход каждого из которых соединен с соот ветствующей. пластинкой, максиселек:Тора, входы которого соединены с выходами нормируюрдих усилителей, и фильтра НЧ, вход которого соедине с выходом максиселектора 1. Однако устройство не обеспечивае фильтрацию помех, уровень которых превышает уровень полезного сигнала и частота которьк кратна частоте вращения ротора. Цель изобретения - повышение пом хоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, ЧТО измерительное устройство к балансировочному станку снабжено сх мой слежения-храненияj вход которой соединен с выходом первого фильтра ИЧ, вторым фильтром ИЧ, вход которо го соединен с вьосодом схемы слежени хранения, и схемой контроля закона чередования сигналов, которая выпол йена в виде мультиплексора, информа ционные входы которого соединены с одноименными логическими выходами максиселектора, формирователей коро ких импульсов, вход каждого из кото рых соединен соответствующим выходо максиселектора, двоично1о счетчика, выходы которого соединены с управля щими входами мультиплексора, временной задержки, вход которой со динен с выходом мультиплексора, а выход - с управляющим входом схемы слежения-хранения и разрешающим вхо дом двоичного счетчика, и схемы логического сложения, входы которой соединены с выходами формирователей коротких импульсов, а выход - со счетным входом двоичного счетчика. На фиг. 1 изображена функциональная схема измерительного устройства к балансировочному станку; на фиг.2временная диаграмма сигналов измерительного устройства. Устройство (фиг. 1) содержит цанговый датчик 1 с пьезокерамическими пластинками, предназначенными для охвата свободными концами корпуса подшипника ротора, нормирующие усилители 2, максиселектор 3, первьш фильтр НЧ 4, схему 5 слежения-хранения, второй фильтр НЧ 6, схему 7 контроля закона чередования сигналов на логических выходах а-з максиселектора, содержащую схему 8 логического сложения, формирователь 9 коротких импульсов, двоичньш счетчик 10, мультиплексор 11 и схему 12 временной задержки (основание не показано). Измерительное устройство работает следующим образом. При к.олебаниях пьезокерамических пластинок цангового датчика 1 под действием неуравновешенных динамических сил ротора возникают сигналы дисбаланса, которые затем нормируются по амплитуде норм1 грующими усилителями 2 и поступают на входы а-з максиселектора 3. Максиселектор 3 выделяет из всех сигналов U, .. (Лиг. 2). го поступаюгцгх на его входы, сигнал максимальный по амплитуде в данньй момент времени. В результате на его выходе за каждьш оборот ротора присутствуют сигналы со всех пьезокерамических пластинок, ка}кдь й в течение времени, когда он превьяиает все остальные. Затем вькодной сигнал U .максиселектора 3 фильтруется фильтром 4 НЧ и подается на схему 5 слежения-хранения. Одновременно максиселектор 3 выдает на логические выходы а з сигналы-идентификаторы , уровнем логической единицы, которые появляются на логическом выходе, соответствующем тому номеру входа максиселектора 3, сигнал которого присутствует в данный момент времени на его выходе. Формирователи 9 коротких импульсов, входы каждого из которых сое динены с одноименными логическими выходами максиселектора 3, по фрон-ту сигналов-идентификаторов Ug формируются короткие иг-тульсы .s которые затем поступают через схему

8 логического сложения на счетный вход двоичного счетчика 10.

Сигналы-идентификаторы поступают также на одноименные информационные входы мультиплексора 11.

Двоичный счетчик 10 в момент начала работы может находиться в любом состоянии, при этом на управляющие входы А, В и С мультиплексора 11 поступает код, соответствующий данному состоянию двоичного счетчика 10. В этом случае сигнал с уровнем логической единицы на выходе мультиплексора 11 устанавливается только в момент прихода сигнала-идентификатора на тот из входов мультиплексора 11, который соответствует коду на управляющих входах А, В и С мультиплексора 11.До м;омвнта появления лрГРГческоГг единицы на выходе fyльтиплёкcopa на входе схемы 12 временной задержки присутствует уровень логического нуля. При этом конденсатор С1 схемы 12 временной задержки заряжен через резистор R1, а на выходе схемы 12 устанавливается уровень логического нуля, который поступает на управляющий вход схемы 5 слежения-хранения, обеспечивая ее работу в режиме хранения, и на разрешающий вход V двоичного счетчика 10, запрещая его работу,

3 момент появления уровня логичес кой единицы на выходе мультиплексора 11 конденсатор С1 схемы 12 временной задержки разряжается через R1. После разряда конденсатора С1 на выходе схемы 12 временной задержки устанавливается уровень логической единицы, которьш переводит схему 5 слежения-хранения в режим слежения и разрешает работу двоичного счетчика 10. Сигнал 17 с выхода максиселектора 3 через первьй фильтр НЧ 4 отслеживается схемой.5 слеженияхранения и через второй фильтр НЧ 6 поступает на выход измерительного устройства.

После окончания сигнала-идентификатора на выходе мультиплексора 11 устанавливается логический нуль и начинается заряд конденсатора С1.

Из фронта следующего сигиала-иДен тификатора формирователь 9 коротких импульсов формирует короткий импульс поступающий через схему 8 логическрт

го сложения на счетный вход двоичного счетчика 10. Постоянная времени цепи R1, С1 , выбрана такой, что несколько превышает длительность коротких импульсов и,. ,, , поэтоьгу

1 о J. Ь

во время действия короткого импульса на счетном входе С на разрешающем входе V двоичного счетчика 10 присутствует уровень логической единицы и содержимое двоичного счетчика 10 изменяется на единицу. ПрИ этом на управляю0(их входах А, В и С мультиплексора 11 устанавливается код, соответствующий выбору следующего информационного входа мультиплексора 11 .

При последовательном чередовании сигналов-идентификаторов g-it логических вьгходах максиселектора 3, что возможно лишь при отсутствии сигналов помех, отличающихся уровнем от полезного сигнала, на выходе мупьтиплексора Л 1 устанавливается уровень логической единицы, что обеспечивает работу схемы 5 слеженияхранения в режиме слежения и разрешает работу двоичного счетчика 10. На выходе второго фильтра НЧ б присутствует сигнал, который принимается за сигнал дисбаланса.

В случае нарушения последовательного закона чередования сигналовидентификаторов УЗ- на логических выходах максиселектора 3, что возможно при появлении сигнала помехи с уровнем, отличающимся ют уровня полезного сигнала, на вькоде мультиплексора 11 сохраняется значение логического нуля, что приводит после заряда конденсатора С1 к установ.ке на выходе схемы 12 временцой за-Ц держки уровня логического нуля, а это в свою очередь переводит .схему 5 слежения-хранения в режим хранения и запрещает дальнейшую работу двоич- но го счетчика 10. При этом на вьпсоде устройства присутствует сигнал, значение величины которого равно предьщущему значению и который принимается за сигнал дисбаланса IJ2 Такое состояние схемы измерительного устройства продолжается до тех пор, пока сигнал-идентификатор не появится на том из входов мультиплексора 1-1, которьй соответствует коду, хранящемуся в двоичном счетчике 10, после чего работа схемы измерительного устройства циклически продолжается.

1.

Фильтры НЧ 4 и 6 обеспечивают подавление помех, которые могут появиться на выходе измерительного устройства во время переходных процессов в схеме.

Использование предложенного измерительного устройства к балансировочному станку позволяет осуществить фильтрацию полезного- сигнала от сигналов помех, уровень которых отли чается от уровня полезного сигнала, в том числе и от помех, частота которых кратна частоте вращения ротора.

Это достигается благодаря тому, что измерительное устройство к балан сировочйому станку снабжено схемой слежения-хранения, вторым фильтром

42739

НЧ и схемой контроля закона чередования сигналов на логических выходах максиселектора, обеспечивающей прохождение последовательности ряда 5 сигналов с максиселектора через схему слежения-хранения на второй фильтр НЧ максимальных по амплитуде в данный момент времени, поступающих со всех пьезокерамических пластинок, каждый в течение времени, когда он превышает все остальные и запрещает прохождение максимальных по амплитуде сигналов, если они идут в нарушение закона чередования этой последовательности, а схема слеженияхранения сохраняет в это время на выходе устройства сигнал, значение величины которого равно предыдущему значению.

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАШЛСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ по авт. ев № 1095043, отличающеес я тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, оно снабжено схемой слежения-хранения, вход которой соединен с выходом первого фильтра НЧ, вторым фильтром НЧ, вход которого соединен с выходом .схемы слежения-хранения, и схемой контроля закона чередования сигналов, которая выполнена в виде мультиплексора, информационные входы которого соединены с одноименными логическими выходами максиселектора, формирователей коротких импульсов, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом максиселектора, двоичного счетчика, выходы которого соединены с управлякшщми входами мультиплексора, схемы временной задержки, вход которой соединен с выходом мультиплексора, а выход - с управляюпщм входом схемы слеженияхранения и разрешающим входом двоичного счетчика, и схемы логического сложения, входы которой соединены с (Л выходами формирователей коротких с импульсов, а выход - со счетным входом двоичного счетчика.

hfio

ЖО

ЫоН+||

I-HDI

t

QiStSiztSfetxijL

XL

Jl.

JL JV -П.. -П.

ж

JTL

Вынод

h-0

i,u

с/ ; tiX

11

L-J

Т 2

IJ