Устройство для определения контакта Советский патент 1986 года по МПК G01B5/12 

Изобретение относится к средствам измерения и контроля и может быть использовано в координатных измерительных машинах и станках с программным управлением.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет регулировки выходного сигнала в. зависимости от действия помех.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для определения контакта содержит корпус 1 с консольно закрепленным в нем пьезоэлементом 2 с измерительным щупом 3, первый 4 и второй 5 пьезопреобразователи, расположенные на пьезоэлементе 2, опера- ционньш усилитель 6, включенный между первым 4 и вторым 5 пьезопреобра- зователями и образующий с ними и с пьезоэлементами 2 генератор поверхностных акустических волн, частотный детектор 7, входом подключенный к выходу операционного усилителя 6 и регистратора 8, дополнительный пьезо- элемент 9, расположенный между -основным пьезоэлементом 2 и измерительным щупом 3 и конструктивно вьфолненный как единое целое с основным пьезоэлементом 2, причем точка соединения пьезоэлементов закреплена в корпусе 1, последовательно соединенные третий пьезопреобразователь 10, расположенный на дополнительном пьезоэлементе 9, фазовый детектор 11, аналоговы делитель 12, вторым входом подключенный к выходу частотного детектора 7, и пороговый элемент 13, выходом подключенный к входу регистратора 8, а второй вход фазового детектора 11 соединен с выходом усилителя 6.

Устройство работает следующим образом.

Генератор поверхностных акустических волн (ПАВ) возбуждает в поверх- ностном слое пьезоэлементов 2 и 9 поверхностные волны определенной ча

стоты СО , которые посредством пьезо- преобразователей 4,5 и 10 преобразуются в электрические сигналы. Сигналы с выходом операционного усилителя 6 и третьего пьезопреобразова- теля 10 поступают на входы фазового 11 и частотного 7 детекторов. Выходной сигнал фазового детектора 11, пропорциональный разности фаз Л Р выходных сигналов операционного усилителя 6 генератора ПАВ и третьего пьезо

5 0 5 ( 0

5

5

0

преобразователя 10, характеризует величину деформации дополнительного пьезоэлемента 9, возникающей, например, при соприкосновении измерительного щупа 3 с контролируемой поверхностью.

Этот сигнал и выходной сигнал час- готного детектора 7, пропорциональный частоте генератора ПАВ, поступают на вход аналогового делителя 12,в котором вьфабатывается сигнал, пропорциональный отношению

0

«с

Выходной

сигнал аналогового делителя 12 подается на вход порогового элемента 13, в котором производится сравнение этого сигнала с опорным, характеризующим определенную величину деформации дополнительного пьезоэлемента 9. Если результат сравнения превышает заданную величину, пороговый элемент 13 выдает на регистратор 8 сигнал о наличии контакта измерительного щупа 3 с поверхностью детали.

При нейтральном положении измерительного щупа (ответствии контакта щупа с контролируемой поверхностью) фазы выходных сигналов генератора ПАВ и третьего пьезопреобразователя 10 устанавливают одинаковыми. При этом выходной сигнал фазового детектора 11 и, соответственно, выходной сигнал порогового элемента 13 будут равны нулю.

При работе предлагаемого устройв условиях действия помех (изменений напряжения питания генератора ПАВ, мощных электрических импульсов и т.п.), вызывающих, например, удвоение частоты сигнала генератора ПАВ, происходит также увеличение в два раза величины выходных сигналов фазового 11 и частотного 7 детекторов. Уровень выходного сигнала аналогового делителя 12, определяющий выходной сигнал порогового элемента 13, при этом остается неизмен

ньи, т.е. таким же, как и при работе устройства без помех.

Таким образом, исключается отрицательное влияние электрических помех на резул1-таты контроля, т.е. повы- В1ается помехоустойчивость устройства.

55 Формула изобретения

Устройство для определения контакта, содержащее корпус с консольно за3t

крепленным в нем пьезоэлементом с из мерительным щупом, первый и второй пьезопреобразователи, расположенные на пьезоэлементе, операционный усили тель, включенный между пьезопреобра- зователями и образующий с ними и пьезоэлементом генератор поверхностных акустических волн, частотный детектор, входой подключеннньгй к выходу операционного усилителя, и реги стратор, отличающееся тем, что, с 1 елью повышения помехоустойчивости, оно снабжено дополнительным пьезоэлементом, расположенным между основным пьезозлементом

Редактор А. Долинич

Составитель Л. Иванов-Шиц

Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 4709/43Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 1.

5Д2804

и измерительн(.1м щупом и конструктнрнс. выполненным как единое целое с осноп- ным пьезоэлементом, причем точка соединения пьезоэлементов закреплена 5 в корпусе, последовательно соединенными третьим пьезопреобразовате- лем, расположеннь1м на дополнительном пьезозлементе, фазовым детектором, аналоговым делителем, вторым входом

10 подключенным к выходу частотного детектора, и пороговым элементом, выходом подключенным к входу регистратора, а второй вход фазового де- TeKfopa соединен с выходом усилителя.

}

Подписное

Изобретение относится к средствам измерения и контроля и может быть использовано в координатных из- м рительных машинах и станках с программным управлением. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет регулировки выходного сигнала в зависимости от действия помех. На дополнительном пьезо- элементе, выполненном конструктивно как единое целое с основным пьезо- элементом, консольно закрепленным .в корпусе, расположен третий пьезо- преобразователь. Решаклдий блок состоит из фазового и частотного детекторов, аналогового делителя и порогового устройства, причем на вход фазового детектора поступает сигнал с генератора поверхностей акустической волны и третьего преобразователя. В результате сравнения сигналов в делителе и пороговом устройстве вырабатывается сигнал о наличии или отсутствии контакта. 1 ил. i (Л