Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин Советский патент 1988 года по МПК G01B7/12 

Изобретение относится к измерительной технике, .. может быть использовано для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1163136.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей профилометра за счет обеспечения возможности изме- JQ рения максимальной величины биения йрофиля коллектора.

На чертеже представлена блок- схема устройства.

: Профилометр состоит из первичного 5 преобразователя 1 перемещений, измерительной схемы 2, блока 3 управления Ключами, двух ключей 4 и 5, формирователя 6 прямоугольных импульсов, преобразователя 7 частота - напряженке, 20 управляемого фильтра 8 низкой частоты. Двух вентилей 9 и 10, двухполюсного переключателя 11, двух элементов 12 И 13 памяти, блока 14 определения мо- йуля разности сигнала, пикового де- 25 тектора 15, регистратора 16 и блока 17 управления.

Первичнь1Й преобразователь 1 перемещений, например вихретокового типа, установлен над коллектором испытуемой зо машины и подключен к входу измеритель- |ной схемы 2, выход которой соединен 1с входами ключей 4 и 5, блока 3 уп- ;равления ключами, формирователя 6 пря- 1моугольных импульсов и управляемого {фильтра 8 низкой частоты. Выход блока 3 подключен к управляющим входам ключей 4 и 5, а выход формирователя 6 - к входу преобразователя 7 частота - Напряжение, выход которого соединен с управлянщим входом фильтра 8 низкой частоты.

35

40

45

Выходы ключей 4 и 5 подключены к входам элементов 12 и 13 памяти через нормально замкнутые контакты двухполюсного переключателя 11. Нормально разомкнутые контакты переключателя 11 соединены через разнополярно включенные вентили с выходом управляемого фильтра 8. Выходы элементов памяти 50 подключены к входам блока 14 определения модуля разности сигналов, выход которого соединен с входом пикового детектора 15. Выход детектора подключен к регистратору 16, а управляющие 55 входы детектора 15 и элементов 12 и 13 памяти соединены с блоком 17 управления.

Q

5 0 5

о

5

0

5

0 5

Профилометр работает следующим образом.

Выходной сигнал первичного преобразователя 1 перемещений, пропорциональный расстоянию между первичным преобразователем и контролируемой поверхностью вращающегося коллектора, выделяется измерительной схемой 2, усиливается ею и в виде последовательности импульсов от коллекторных пластин поступает на входы ключей 4 и 5 и на вход блока 3 управления ключами, который формирует из последовательности импульсов измерительного сигнала узкие импульсы и поочередно подает их на управляющие входы ключей. Кроме того, сигнал с выхода измерительной схемы 2 поступает на входы формирователя 6 и управляемого фильтра 8. Импульсы на выходе формирователя имеют прямоугольную форму и постоянную амплитуду. Величина постоянного напряжения на выходе преобразователя 7 частота - напряжение пропорциональна частоте импульсов, поступающих на его вход, а следовательно, частоте вращения якоря испытуемой электрической машины. Сигнал с выхода преобразователя 7 управляет частотой среза фильтра 8 низкой частоты. Частота среза при определенной частоте вращения якоря выбирается такой, чтобы фильтр 8 осуществлял вьще- ление огибающей сигнала с выхода измерительной схемы 2.

При измерении максимальных перепадов между соседними пластинами коллектора узкие импульсы с выходов ключей 4 и 5, амплитуды которых равны амплитудам импульсов измерительного сигнала, через нормально замкнутые контакты двухполюсного переключателя 11 .поступают на входы элементов 12 и 13 памяти. Элементы памяти запоминают амплитудные значения импульсов измерительного сигнала на время от каждого предьщущего до каждого последующего импульса и формируют два ступенчатых сигнала. Эти сигналы с выходов элементов 1 2 и 1 3 памяти поступают на входы блока 14,который определяет абсолютную величину их разности,формируя сигнал,про- порциональньй величине относительных перепадов между соседними пластинами. Указанный сигнал подается на пиковый детектор 15, который запоминает его максимальное значение, соответствующее максимальному перепаду между со

139

седними пластинами коллектора, а регистратор 16 фиксирует это значение сигнала.

При измерении максимальной величины общего биения профиля коллектора входы элементов 12 и 13 памяти подключаются двухполюсным переключателем 11 через разнополярно включенные вентили 9 и 10 к выходу управляемого фильтра 8 низкой частоты. В этом случае элементы 12 и 13 памяти запоминают амплитудные значения соответственно положительной и отрицательной частей огибающей измерительного сигнала на время одного оборота якоря. Сигнал с выходов элементов памяти поступают на входы блока 14, которьА определяет абсолютную величину из разности, формируя сигнал, пропорциональный вели- чине общего биения профиля коллектора Пиковый детектор 15 запоминает максимальное значение величины общего биения коллектора, а регистратор 16

фиксирует это значение сигнала,

Блок 17 управления сбрасывает до нуля сигналы элементов 12 и 13 памяти и пикового детектора 15 после окончания измерения, подготавливая тем са0

71

n

5

5

44

мым бесконтактный профилометр к новому измерению.

Формула изобрете ни я

Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин по авт. св. № 1163136, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности измерения максимальной величины биения профиля коллектора, он снабжен цепью из последовательно соединенных формирователя прямоугольных импульсов, преобразователя частота - напряжение и управляемого фильтра низкой частоты, двухполюсным переключателем, двумя вентилями, выход управляемого фильтра низкой частоты через разнополярно включенные вентили и нормально разомкнутые контакты двухполюсного переключателя подключен к входам элементов, памяти, вход формирователя прямоугольных импульсов и второй вход управляемого фильтра низкой частоты связань с вы- ходом измерительной схемы, а выходы ключей соединены с соответствукицими нормально замкнутыми контактами двухполюсного переключателя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля микрогеометрии коллекторов злектрических машин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей профилометра. Шходной сигнал первичного преобразователя 1 вьщеляется измерительной схемой 2 и поступает на входы блока 3 управления ключей и ключей 4 и 5 в виде последовательности импульсов. Кроме того, сигнал поступает на входы формирователя 6 и управляемого фильтра 8. На выходе преобразователя 7 напряжение - частота появляется на- пряжение, пропорциональное частоте импульсов, поступающих на его вход з с формирователя 6. Сигнал с выхода преобразователя 7 управляет частотой среза фильтра 8, на выходе которого имеет место сигнал, пропорциональный огибающей с выхода измерительной схемы 2. При измерении максимальных перепадов между соседними пластинами коллектора импульсы поступают через двухполюсный переключатель 11 на входы элементов 12 и 13 памяти, при этом блок 14 определения модуля разности определяет абсолютную величину их разности. Указанный сигнал поступает на пиковый детектор 15, который запоминает максимальное значение, а регистратор 16 фиксирует его. При измерении максимальной величины биения профиля коллектора входы элементов 12 и 13 памяти подключаются двухполюсным переключателем 11 через разнополярно включенные вентили 9 и 10 к выходу управляемого фильтра 8. В этом случае элементы 12 и 13 памяти запоминают амплитудные значения соответственно положительной и отрицательной частей огибающей измерительного сигнала за время одного оборота якоря. Максимальное значение этого сигнала с выхода пикового детектора 15 характеризует значение общего биения коллектора. Блок 17 управления устанавливает про- филометр в исходное состояние. 1 ил. (Л 00 ;о vj 1 14)