Устройство для измерения отклонений геометрической формы поверхности Советский патент 1985 года по МПК G01B7/34 

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть исполь зовано для контроля формы поверхнос ти после зазличных видов обработки, а также для оценки степени прилегания контактирующих поверхностей. Цель изобретения - повьшение точ ности и долговечности устройства. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 возрастающего напряжения, формирователь 2 импульсов, вход которого соединен с выходом источника 1, пер вый и второй ключевые элементы 3 и А соответственно, арифметнческий блок 5, первые входы кторого подключены к выходу Формирователя 2 импул сов, блок 6 индикации, управляющий вход которого, а также управляющие входы источника 1 возрастающего напряжения, ключевых элементов 3 и 4, арифметического блока 5 соединены с управляющим выходом Лормирователя 2 -импульсов, измерител1,ный электрод 7, подключенный к выходу первого ключевого элемента 3, блок 8 регистрации, подключенный к выходу арифметического блока 5, переключатель 9 напряжения, вход которого соединен с выходом второго ключеного элемента А а одна группа выходов соединена с входами блока 6 индикации, блок 10 электродов, образующих эталонные зазоры, входы KOTOpFiIX ПОДКЛЮЧе} Ы к второй группе выходов переключателя 9 напряжения, блок 11 управления, выходы которого подключены к устлновочньп-1 входам источника 1 и первого и второго ключевых элементов 3 и 4., Устройство работает следующим образом . .На первом этапе возрастающее напр жение от управляемого источника 1 по дается через формирвоателт 2 импульсов и первьг ключевой элемент 3 на электрод 7, образующий измеряемый за зор. При определенном уровне, напряжения происходит пробой зазора и воз никающий в цепи Лормирователя 2 им- 50

пульс тока приводит к формированию на управляющем выходе, формирователя 2 сигнала, который воздействует на управляющий вход первого ключевого элемента 3. Последний отключает элемент 55 7, образующий измеряемый зазор, от напряжения источника 1, чем обеспечивается неизменность физико-химирения величины напряжения пробоя эталонных электродов. Это осуществляется с помощью блока 11 управления, сигналы с которого подаются на установочный вход первого ключевого элемента 3, чем обеспечивается его закрытое состояние независимо от наличия импульсов на его управляющем ческих характеристик межэлектродной среды. При поступлении импульса от формирователя 2 на управляющий вход источника 1 возрастающего напряжения, напряжение на его выходе остается на уровне, достигнутом к моменту-поступления импульса от формирователя 2 на управляющий входисточника 1, чем обеспечивается запоминание ве.пичины пробоя межзлектродного промежутка. Кроме того, импу.пьс от формирователя 2 импульсов пос;туапет на управляющий вход арифметического блока 5, разрешая тем самым запись значения напряжения пробоя измеряемого зазора, и на управляющим вход второго ключевого э.пеме.нта 4, который подключает напряжер{ие., запомненное в источнике 1 возрастающего напряжения, к входу переключателя 9 напряжения. Пос.педнич последогкзтельно подает напряжение пробоя измеряемого зазора к бло- ку Ю электродов, образующих эталонные зазоры, начиная с электрода, имеющего наибо.пьшпй зазор. Одновременно с этим другая группа переключателей 9 последовательно подключает к набору элементов 1П1дикации боюка 6 один из полюсов источника постоянного напряжения.- Когда к подаваемому напряжению подключен электрод с эталонным зазором, величина напряжения пробоя которого меньше или равна подаваемому напряжению, происходит пробой зазора, и импульс, сформтфояанный Формирователем 2, подключает другсэй полюс источника постоянного тока ко всем элементам индикации блока 6. Это лриводит к тому, что элемент индикации, соответствующий пробитому эталонному зазору, выключается. Так как каждый элемент индикации соответствует определенному э.пектроду, имеющему неизменнъ1й зазор, то по включенному элементу приближенно определяется величина измеряемого зазора. На втором зтапе для точного определения величины измеряемого зазора устройство переводится в режим изме31входе, на установочный вход источника 1 возрастающего напряжения, чем обеспечивается перевод источника 1 из режима запоминания в режим генерации возрастающего напряжения, и на установочный вход ключевого элемента 4, чемобеспечивается его открытое состояние.Таким образом, возрастающее напряжение от источника 1 подаете через формирователь 2 импуль сов и второй ключевой элемент 4 на .переключатель 9 напряжения, с помош,ъю которого напряжение подается на электрод с величиной эталонного зазора большей, чем величина эталонного зазора электрода, пробитого на первом этапе. При определенном уровне напряжения происходит пробой эталонного зазора электрода и импульсj сформированный формирователем 2, разрешает запись значения напряжения пробоя .в арифметический блок 5 и с помощью ключевого элемента 4 отклю чает электрод от напряжения источника 1. Затем проводится измерение величины напряжения пробоя электрода, эталонный зазор которого пробит на первом этапе, для чего напряжение о источника 1 подается на формировател 2 и второй ключевой элемент 4 на переключатель 9 напряжения. С помотью последнего возрастающее, напряжение подается на электрод, эталонный зазор которого пробит на первом этапе. При определенном уровне напряже ния происходит пробой данного эталон

ного зазора и импульс, сформированный формирователем 2, разрешает запись значения напряжения пробоя в арифметический блок 5 и с помощью ключевого элемента 4 отключает элект- род от напряжения источника 1. Арифметический 6.ПОК 5 осуществляет вычисления по следующей формуле;

бо переменной, учитывающей характер нелинейной зависимости пробоя. Определенное количество измерительных электродов, расположенных в соответствии с формой измеряемой поверхности, образует эталонн то поверхность, относительно которой определяется отклонение формы поверхности. (H2 i liiHY,) 2 - V,. измеряемый зазор; величина большего эталонного зазора, следующего за эталонным зазором, пробитым напряжение, поступившим с распределителя напряжения j - величина эталонного зазора, пробитого напряжением, поступившим от распределителя напряжения; jj - напряжение пробоя измеряемого зазора; . - величина напряжения пробоя зазора, пробитого напряжением, поступившим от распределителя Н чпряже.ния; - величина напряжения пробоя большего зазора, следующего за эталонным зазором, пробитым напряжением, поступившим от распределителя напряжения. личество электродов, образующих нные зазоры, зависит от необой точности измерений и опрс.дея степенью нелинейности зависинапряжения пробоя от величины а. Величина зазоров эталонных родов устанавливается в.зависиот требуемого диапазона измереВеличина разности эталонных родов может быть постоянной, ли

УСТРОЙСТВО ЩЯ ИЗМЕРЕНИЯ OTKnOHEHHfi ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее измерительный электрод, управляемый источник возрастающего напряжения, первый и второй ключевые элементы, формирователь импульсов, блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью увеличения долговечности устройства и повышения точности измерения, оно снабжено блоком электродов, образующих эталонный зазор, блоком индикации, переключателем напряжения. первая группа выходов которого соединена с блоком электродов, образующих эталонный зазор, вторая группа выходов подключена к блоку индикации, вход переключателя напряжения подключен к выходу второго ключевого элемента, блоком управления, арифметическим блоком, вход KOTOPOI O, а также входы первого и второго ключевых элементов подключены к выходу формирователя импульсов, управляющий выход которого соединен с управляющими входами арифметического блока, первого и второго ключевых элементов, управляемого источника возрастающего напряжения и блока ин(Л дикации, выход управляемого источнис ка возрастающего напряжения подключен к входу формирователя импульсов, выход первого ключевого элемента к измерительному электроду, выход арифметического блока - к входу блока регистрации, а установочные вхоэо сд ды первого и второго ключевых элементов и управляемого источника возрастающего напряжения подключены -si к выходу блока управления. о