Автоматическое измерительное устройство для контроля профиля объектов Советский патент 1987 года по МПК G01B7/287 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля профиля легкодеформируемых объектов, например биологических объектов, где требуется поддержание постоянного измерительного усилия для получения достоверных результатов, а также для измерения толщины легкодеформируемых объектов (кожи, полимерных материалов и др.).

весом каретки 5, при включении устройства сигнал с выхода датчика 4 имеет такой знак, что блок 3 при помощи привода 2 перемещает каретку 1 вниз. После соприкосновения изм.ерительного наконечника каретки 5 с контролируемым объектом 13 привод 2 перемещает каретку 1 вниз до тех пор, пока сигнал с датчика 4 не станет равен выходному сигналу задатчика 8. При этом измерительное усилие на измерительном наконечниЦель изобретения - повыщение точное- ке каретки 5 равно заданному. При перемети за счет обеспечения стабилизированного измерительного усилия, снятия отсчетов в моменты, соответствующие номинальному сжатию пружины, определяющей величину измерительного усилия, расщирения вида контролируемых объектов и обеспечения возможности измерения с различными стабилизированными измерительными усилиями.

На чертеже приведена блок-схема автоматического измерительного устройства для контроля профиля объектов.

Устройство содержит дополнительную каретку 1, привод 2, формирователь 3 сигнала рассогласования, датчик 4 взаимных

щении контролируемого объекта 13 его профиль изменяется. Формирователь 3 отслеживает изменение профиля объекта 13, поддерживая измерительное усилие постоянным и 15 равным заданному. Измерительный сигнал снимается с датчика 7 линейных перемещений каретки и поступает на блок 12 через ключ 11, который управляется компаратором 10. Линейка датчика 7 закреплена неподвижно относительно базовой поверхности, на которой располагается контролируемый объект 13, и может быть выполнена, например, в виде растровой линейки, что позволяет получить высокую точность. Ключ 11 разрещает прохождение измерительного

20

30

35

перемещений кареток, основную каретку 5, 25 сигнала на блок 12 регистрации лищь в те связанную с первой посредством пружины 6, датчик 7 линейных перемещений, задатчик 8, блок 9 вычитания, компаратор 10, ключ И и блок 12 регистрации.

Устройство работает следуюи;им образом.

С помощью задатчика 8 задается величина измерительного усилия, создаваемого пружиной 6 на измерительном наконечнике каретки 5, соприкасающемся с контролируемым объектом 13, который перемещается в процессе измерения под измерительным наконечником в любом направлении. В случае нулевого уровня, задаваемого за- датчиком 8, измерительное усилие минимально и определяется начальным натягом пружины 6 при нулевом сигнале датчика 4. 40 В блоке 9 вычитания из сигнала задатчика 8 вычитается сигнал датчика 4 взаимных перемещений, при этом на выходе блока 9 вычитания формируется сигнал рассогласования, который обрабатывается формирователем 3, сигнал которого управляет работой привода 2. Последний перемещает каретку 1 в сторону уменьщения сигнала рассогласования на входе формирователя 3.

Динамические характеристики формирователя 3 и привода 2 выбираются в зависимости от скорости движения контролируемого изделия и требуемой точности в соответствии с известными принципами проектирования подобных систем.

Перед началом измерения каретки 1 и 5

45

50

моменты времени, когда на выходе блока 9 вычитания сигнал равен нулю, что соответствует номинальному заданному измерительному усилию, развиваемому измерительным наконечником.

Формула изобретения

Автоматическое измерительное устройство для контроля профиля объектов, содержащее привод, основную каретку с размещенным на ней датчиком линейных перемещений и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, оно снабжено задатчиком, блоком вычитания, формирователем сигнала рассогласования, дополнительной кареткой, датчиком взаимных перемещений кареток, пружиной, компаратором и ключом, выход задатчика подключен к первому входу блока вычитания, выход которого через формирователь сигнала рассогласования подключен к входу привода, дополнительная каретка связана с основной кареткой через пружину с возможностью перемещения относительно основной каретки, датчик взаимных перемещений кареток размещен на дополнительной каретке, его вход соединен с основной кареткой, выход датчика взаимных перемещений кареток подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через компаратор подключен к управляющему входу ключа, выход ;оторого подключен к входу блока регистрации, выход датчика линейных

находятся в верхнем положении. Посколь- 55 перемещений подключен к информационно- ку пружина 6 растянута под собственнымму входу ключа.

ВНИИПИЗаказ 3474/43Тираж 676Подписное

Производственно-по.пиграфическое предприятие, г. Ужгород, y.ii. Проектпая, 4

весом каретки 5, при включении устройства сигнал с выхода датчика 4 имеет такой знак, что блок 3 при помощи привода 2 перемещает каретку 1 вниз. После соприкосновения изм.ерительного наконечника каретки 5 с контролируемым объектом 13 привод 2 перемещает каретку 1 вниз до тех пор, пока сигнал с датчика 4 не станет равен выходному сигналу задатчика 8. При этом измерительное усилие на измерительном наконечнике каретки 5 равно заданному. При перемеке каретки 5 равно заданному. При перемещении контролируемого объекта 13 его профиль изменяется. Формирователь 3 отслеживает изменение профиля объекта 13, поддерживая измерительное усилие постоянным и равным заданному. Измерительный сигнал снимается с датчика 7 линейных перемещений каретки и поступает на блок 12 через ключ 11, который управляется компаратором 10. Линейка датчика 7 закреплена неподвижно относительно базовой поверхности, на которой располагается контролируемый объект 13, и может быть выполнена, например, в виде растровой линейки, что позволяет получить высокую точность. Ключ 11 разрещает прохождение измерительного

сигнала на блок 12 регистрации лищь в те

0

5

5 сигнала на блок 12 регистрации лищь в те

0

5

0

моменты времени, когда на выходе блока 9 вычитания сигнал равен нулю, что соответствует номинальному заданному измерительному усилию, развиваемому измерительным наконечником.

Формула изобретения

Автоматическое измерительное устройство для контроля профиля объектов, содержащее привод, основную каретку с размещенным на ней датчиком линейных перемещений и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, оно снабжено задатчиком, блоком вычитания, формирователем сигнала рассогласования, дополнительной кареткой, датчиком взаимных перемещений кареток, пружиной, компаратором и ключом, выход задатчика подключен к первому входу блока вычитания, выход которого через формирователь сигнала рассогласования подключен к входу привода, дополнительная каретка связана с основной кареткой через пружину с возможностью перемещения относительно основной каретки, датчик взаимных перемещений кареток размещен на дополнительной каретке, его вход соединен с основной кареткой, выход датчика взаимных перемещений кареток подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через компаратор подключен к управляющему входу ключа, выход ;оторого подключен к входу блока регистрации, выход датчика линейных

5 перемещений подключен к информационно- му входу ключа.

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля профиля легкодеформируемых объектов, например биологических объектов, и толщины легкодеформируемых материалов (кожи, полимеров и др.). С целью повышения точности за счет стабилизации измерительного усилия и снятия отсчетов в моменты, соответствующие его номинальной величине, а также обеспечения возможности измерения с различными стабилизированными измерительными усилиями в устройство, содержащее первую каретку 5, привод 2, датчик 7 линейных перемещений и блок 12 регистрации, введены задатчик 8, блок 9 вычитания, формирователь 3 сигнала рассогласования, датчик 4 взаимных перемещений кареток, пружина 6, вторая каретка 1, компаратор Ш и ключ 11. Расстояние между каретками 1 и 5 стабилизируется при помощи разностного сигнала, поступающего с выхода блока 9 вычитания через блок 3 на вхад привода 2, перемещающего каретку 1. В блок 12 регистрации информация от датчика 7 записывается только при нулевом значении рассогласования между сигналами задатчика 8 и датчика 4. 1 ил. о ел 00 N3 00 а Ci СП