Устройство для измерения скорости ударника испытательного стенда Советский патент 1985 года по МПК G01P3/36 

1 Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь зсвано для измерения скорости ударника в испытательных ударных стендах Цель изобретения - повышение точности измерений. На чертеже представлена схема устройства. Устройство для измерения скорост ударника испытательного стенда содержит источник света 1, фотоприемник 2 с находящимся внутри фотодиодом, выполненный таким образом, что свет на фотодиод проникает через канал, высота которого задается калиброванной фольгой толщиной 0,1 мм, цилиндрический экран 3, укрепленный на каретке с ударником 4 ударного стенда. Ось цилиндрическог экрана ортогональна оптически к ося источника света и фотоприемника 2. liMec vcH также усилитель 5, компаратор 6, генератор импульсов 7 с квар цевой стабилизацией частоты, цифров двоичный счетчик 8, функциональный преобразователь времени в скорость содержащий цкфроаналоговый преобразователь 10, аналого-цифровой преоб разователь 11, имеющий вывод 12 для подключения источника опорного напряжения и аналоговый вход 13 для подачи преобразуемого аналогово го сигнала, стабильньй источник постоянного напряжения 14 и устройство индикации 15, содержащее двоичио-десятичньй преобразователь кода и элементы индикации, Вход цифроаналогового преобразов теля 10 соединен с выходом цифрового счетчика 8, а выход -с выводо 12 дх1- подачи опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 11, аналоговый вход 13 которого сое динен с источником постоянногонапр жения 14, а выход - с измерительньм прибором 15. Устройство для измерения скорост ударника испытательного стенда рабо тает следующим образом. При падении каретки с ударником экран 3 начинает пересекать луч света от источника света 1, при это начинает перекрываться световой поток, попадающий на фотодиод фото-, приемника 2. Цилиндрическая форма экрана 3 исключает погрешности измерений. 44 вызванные поперечными смещениями ударника. Напряжение на выходе фотоприемника 2 после усиления в усилителе 5 приводит к срабатнванию компаратора схемы управления 6. Импульсы с генератора импульсов 7 начинают проходить через схему управления 6 на цифровой счетчик 8, который начинает подсчитывать их число. После того, как экран 3 пройдет световой луч, компаратор схемы управления 6 вернется в исходное .состояние и схема управления 6 перестанет пропускать импульсы генератора импульсов 7 на цифровой счетчик 8. В цифровом счетчике 8 будет запомнено число импульсов, пропорциональное времени прохождения экраном 3 светового луча источника света 1. Код с цифрово-. го счетчика поступает на вход цифроаналогового преобразователя 10, на выходе которого появляется напряжение, также пропорциональное времени прохождения экраном 3 светового луча источника света 1. Это напряжение и равно и сг- N. где и опорное напряжение цифроаналогового преобразователя 10 i ширина экрана 3j разрядность цифроаналогового преобразователя 10; период следования импульсов генератора импульсов 7j скорость каретки с ударником 4. и используется в качестве опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, для чего подается на вывод 12 аналого-цифрового преобразователя 11. Величина этого напряжения обратно пропорциональна скорости каретки с ударником 4. Аналого-цифровой преобразователь 11 преобразует напряжение источника постоянного напряжения 14, величина которого постоянна и выбрана в соответствии с выражением максимальная скорость каретки с ударником 4,

которая закладывается в паспортные данные устройства измерения скорости ударника.

Число Л на выходе аналого-цифрового преобразователя 11 находится из выражения

и

вх

А

on 2.

N. де

разрядность аналогоцифрового преобразователя;

UBXпреобразуемое напряжение на аналоговом входе аналого-цифрового преобразователя-,

оПт опорное напряжение аналого-цифрового преобразователя.

Для рассматриваемых условий, когда

и.

и

Ucni-U

1 и

N TV

вх

Мд TV

и

m

величина А будет являться цифровым эквивалентом скорости ударника Ч.

Значение кода с выхода аналогоцифрового преобразователя 11 поступает на измерительный прибор 15 и высв ечивается оператору как скорость ударника.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. СКОРОСТИ УДАРНИКА ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА, содержащее экран, закрепленньш на ударнике, источник света и расположенный на одной оси с источником света фотоприемник, подключенньй выходом через усилитель к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - через последовательно соединенные цифровой счетчик и функциональный преобразователь с измерительным прибором, о тличающе е ся тем, что, с целью повышения точности, экран выполнен в форме цилиндра, ориентированного своей осью ортогонально оптической оси источника света и фотоприемника. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что функциональный преобразователь состоит из цифроаналогового преобразователя, с (б аналого-цифрового преобразователя и источника постоянного опорного (Л напряжения, при этом вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом цифрового счетчика, а выход - с первым входом аналогоцифрового преобразователя, второй вход которого подключен к источнику постоянного напряжения, а выход 00 ел к измерительному прибору. ю 4