Устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1988 года по МПК G01B7/00 

со

СГ) 05

00

О5 ОО

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использована в многопозиционных устройствах для автоматического контроля и сортировки изделий по линейным размерам.

цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - дифференциальный трансформаторный датчик.

Устройство для измерения линейных размеров содержит ряд дифференциальных трансформаторных датчиков 1 по числу каналов измерения (на примере 6 датчиков), имеющих каждый по две катупжи 2 и 3 с ВХОДНБМИ и выходными обмотками. На измерительном штоке 4 датчика 1 установлен сердечник 5 с начальным осевым смещением 1Q середины длины 1 сердечника относительно центра катушек 2 и 3.

Входные и выходные обмотки катушек 2 и 3 датчиков 1 соединены с вх дами и выходами коммутатора 6, при этом входные обмотки через коммутатор 6 и регулирующий элемент 7 сое- динены с первым выходом генератора 8, а к выходным обмоткам подсоединен через коммутатор 6 и первый детектор 9 первьй вход блока 10 вычитния. Второй вход блока 10 вычитания подключен через второй детектор 11 к второму выходу генератора 8.

I .

Устройство содержит также анализатор 12 амплитуды, вход которого подключен к выходу блока 10 вычитания, блок 13 трехвходовых элементов И и синхронизатор 14, связанный с управляющим входом коммутатора 6. 1

Анализатор 12 амплитуды состоит

из ряда пороговых элементов, настроенных на предельные размеры сортировочных групп (в данном примере сортировка осуществляется на 5 размерн групп).

Первые входы блока 13 трехвходовых элементов И соединены с выходом синхронизатора 14, а вторые - с выходами анализатора 12 амплитуды. Третьи входы блока 13 элементов И подсоединены к вькоду порогового элемента 15, вход которого подключе через первый детектор 9 и коммутатор 6 к выходным обмоткам датчиков

Соотношение числа витков обмоток катушек 2 и 3 датчика 1 выбрано из условия .

Wj,+ w;.

От/- ±

.... где w w,-

Wai- УК.

..iv - --

число витков первичной обмотки второй катушки; число витков вторичной обмотки первой катушки;

0

5

0

5

0

5

К f(--21j 11

0

коэффициент, зависящий от соотношения чисел витков вторичной обмотки второй катушки (v ) и первичной обмот1с1с 55

ки первой катушки ( ( при w,J; начальное осевое смещение середины сердечника 5 относительно центра катушек 2 и 3;

диапазон измерений датчика 1 .

Такое состояние числа витков обмоток позволяет увеличить линейный участок положительной ветви выходной характеристики датчика 1 приблизительно в два раза.

При этом первичная обмотка первой катушки 2 датчика 1 (фиг.1) соединена согласно со вторичной обмоткой второй катушки 3, а вторичная обмотка первой катушки 2 соединена встречно с первичной обмоткой второй катумки 3. Такое соединение обмоток позволяет значительно уменьшить влияние изменений внешних условий на результаты измерения.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемые изделия поочередно подаются автоматическим транспортным устройством (не показано) на позиции измерения, оснащенные трансформаторными датчиками 1.

Б процессе измерения линейного размера изделия измерительный шток 4 с сердечником 5 трансформаторного датчика 1 перемещается и сигнал, пропорциональный контролируемому размеру, подается с выходных обмоток датчика 1 через коммутатор 6 и первый детектор 9 на первьй вход блока 10 вычитания, на второй вход которого через второй детектор 11 подается вьтрямленное вькодное напряжение ге

нератора 8. Сравнение этих сигналов позволяет значительно уменьшить влияние изменений внешних условий на рзультаты измерения.

Питание датчиков 1 осув;ествляет- ся от генератора 8 через коммутатор 6 и регулирующие элементы 7, включенные в цепь обмоток датчиков 1. Это позволяет изменять при необходимости угол наклона характеристики каждого датчика.

. Поскольку выходные характеристики отдельных датчиков могут 1еть разные углы наклона, то с .помощью регулирующих элементов 7 угол наклона характеристик всех трансформаторных датчиков I может быть устанолен одинаковым, В результате этого датчики становятся взаимозаменяемыми и могут поочередно подключаться к общей измерительной схеме с помощью автоматического коммутатора 6.

Сигнал с выхода блока . 10 вычитания подается на вход анализатора 12 амплитуды. В зависимости от величины этого сигнала, пропорционального контролируемому размеру, срабатывает соответствуюицш пороговый элемент анализатора 12 амплитуды, выходной сигнал которого подается на один из входов соответствующего элемента И блока 13. На входы блока 13 элементов И подаются также короткие импульсы от синхронизатора 14 для устранения помех, возникающих при работе коммутатора 6, и сигнал наличия изделил, поступающий с выхода порогового элемента 15.

Выходной сигнал элемента И блока 13 вьщается только при наличии трех входных сигналов, что обеспечивает надежную устойчивость схемы измерения от воздействия индустриальных помех.

Сигналы с выходов блока 13 элементов И поступают на сортировочное устройство (не показано), которое осуществляет автоматическую сортиров- ку изделий на соответствующие размерные группы.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения линейных размеров, содержащее ряд дифференциальных трансформаторных датчи0

5

ков по числу каналов измерения, имеющих каждый сердечник и две катушки с двумя парами последовательно соединенных входных и выходных обмоток, коммутатор, выходы и входы которого соединены попарно с входными и выходными обмотками датчиков, гене- .ратор, первый выход которого соединен с входом коммутатора, блок вычитания, первый детектор, включенный между выходом коммутатора и первым входом блока вычитания, и анализатор амплитуды, вход которого подключен к выходу блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, оно снабжено синхронизатором, связанным с управляющим входом коммутатора, блоком трехвходовых элементов И, первые входы которых соединены с выходом синхронизатора, а вторые - с выходами анализатора амплитуды, вторым детектором, включенным между вторым выходом генератора и вторым входом блока вычитания, пороговым элементом, включенным между выходом первого детектора и третьими входами блбка элементов И, и регулирующими элементами, включенными в цепь обмоток датчиков.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что первичная обмотка первой катушки каждого транс- с форматорного датчика соединена сог0

5

0

ласно с вторичной обмоткой второй катушки, вторичная обмотка первой катушки соединена встречно с первичной обмоткой второй катушки, а соот- 0 ношение числа витков обмоток выбрано из условия

11- .t

v,,+

w.

-2 к

где W

I-f

l 11Irf

- ЧИСЛО витков первичной обмотки второй катушки; w,j - число витков вторичной обмотки первой катушки;

К f () - коэффициент, зависящий

W,

1 ОТ соотношения чисел витков вторичной обмотки второй катушки (WQ,) и первичной обмотки первой катушки (w); начальное осевое смещение середины сердечника относительно центра катушек;

1 - диапазон измерений датчика.

о1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности измерения. В процессе измерения линейного размера изделия измерительный шток с сердечником 5 трансформаторного датчика 1 перемещается, и сигнал, пропорциональный контролируемому размеру, подается с выходных обмоток датчика 1 через коммутатор 6 и первый детектор 9 на первый вход блока вычитания 10, на второй вход которого через второй детектор 1I подается выпрямленное выходное напряжение генератора в. Сигнал с выхода блока вычитания 10 подается на вход анализатора амплитуды 12. В зависимости от величины этого сигнала, пропорционального контролируемому размеру, срабатывает соответствующий пороговый элемент анализатора амплитуды 12, выходной сигнал которого подается на один из входов соответствующего элемента И блока 13, с выходов которого сигнал поступает на сортировочное устройство,осуществляющее автоматическую сортировку изделий на соответствующие размерные группы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S сл