Способ градуировки электромагнитных измерительных приборов и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в производстве электромагнитных шкальных приборов при их градуировке.

Цель изобретения - упрощение способа градуировки электромагнитных измерительных приборов и устройства для его реализации.. .

Способ градуировки электромагнитных измерительных приборов заключается в том, что ориентируют прибор относительно печатающего устройства к закрепляют его, подают на прибор калибровочное значение входного сигна ла., определяют положение стрелочного указателя, соответствукядее значению этого сигнала, отводят указатель в следующее положение и знакопечатаю- щим элементом печатаняцего устройства наносят отметку, для чегсг выводят каретку в свободное крайнее положение, вставляют в поворотный стакан прибор, переводят каретку в другое крайнее положение, где на направляющих закреплена прозрачная пластина с вертикальной риской и горизонтальной полосой, с помощью юстировочного механизма и проз рачной пластины с рисками ориентируют прибор по отношению к печатанщему устройству, для чего ось нулевой отметки шкалы совмещают с вертикальной риской и подводят ее нижний край под горизонталь ную полосу, перемещают каретку в положение печатания отметок шкалы и их оцифрованных значений рычажными печатающими элементами печатающего устройства, измеряют индуктивность катушки измерительного механизма (ИМ прибора при нулевом сигнале, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее конечной отметке шкалы и измеряют индуктивность, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее промежуточной, например К-й, -отметке шкалы, определяют при этом индуктивность и по фомуле

К LC

Jk(1)

L. значение индуктивности катушки ИМ прибора при положении указателя в начале шкалы;

5

5

0

5

0

5

50

55

Ьц - значение индуктивности катушки измерительного механизма прибора при положении указателя в К-й градуируемой точке шкалы ,

L.. - з.начение индуктивности катушки ИМ прибора при положении указателя в конечной п-й точке шкалы}

gi - отклонение указателя от нулевой отметки шкалы., соответствующее конечной п-й точке шкалы, или угол шкалыj I. значение входного тока, соответствующее положению ука- , зателя в конечной точке шкалы

1 - значение входного тока, со- ответствзпощее К-й градуируемой точке шкалы,

определяют угол ц отклонения указателя от нулевой отметки шкалы, довора- чивают прибор на этот угол и печатающим элементом рычажного литероносителя с меньшей длиной рычага и литерой, содержащей отметку, печатают К-ю отметку шкалы, а печатающим элементом с рычагом большей длины и литерой, содержащей значение оцифрованной отмет- ки, печатают значение К-й отметки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - конструкция подвижной каретки печатающего устройства, поворотного стакана, юстировочного механизма.

Устройство для градуировки электромагнитных приборов содержит.калибратор }, подключенный к клеммам 2 и 3 градуируемого прибора 4, печатающее устройство 5 и блок 6 управления, соединенный с печатающим устройством 5 и калибратором 1. При этом печатающее устройство выполнено электрически управляемым, и содержит рычажный литероноситель ,7 с разными длинами рьиагов 8 печатающих элементов, литеры 9 которых представляют собой отметки 10 или цифры II, красящую ленту 12, заправленную в механизм 13 лентоподачи, направляющие 14, на которых в одном из крайних положений перпендикулярно их плоскости закреплена прозрачная пластина 15 с нанесенными на ней вертикальной риской 16 и горизонтальной полосой 17, задающей низ печатаемой строки, на направляющих также расположена подвижная каретка 18, причем в каретке закреплены механизм отработки угла поворота, состо.ящий из поворотного стакана 19, в котором установлен градуируемый прибор 4, ось стакана перпендикулярна оси направ- ляпгацих 14 печатающего устройства 5 и совпадает с осью вращения подвижной части 20 градуируемого прибора. Поворотный стакан 9 через электромагНитную муфту 2 и редуктор 22 ю в интегральной форме:

Затем левую часть последнего уравнения интегрируют по углу i/ в пределах (O,WK) а правую по индуктивности L в пределах (L, L), соответствующих значениям индуктивности катушки ИМ в положении его подвижной части, соответственно в нулевой и градуируемой отметках ппсалы, и получают уравнение

соединен с валом 23 шагового двигателя 24, обмотка управления которого соединена с блоком б управления. Механизм юстировки состоит из юстировоч ного стакана 25, внутри которого рас- положен поворотный стакан 19, закрепленного в каретке 18 с помощью юсти- ровочных винтов 26 и 27 (третий юсти- ровочный винт не показан), причем поворотный стакан 19 через редуктор 28 соединен с валом 29 юстировочной головки 30, а к клеммам градуируемого прибора 4 через фильтр 31 также подключен измеритель 32 индуктивности, вькод которого соединен с блоком 6 управления.

Способ градуировки электромагнитных приборов заключается в следукицем.

Сначала определяют угол if| отклонения градуируемой, например К-й от- метки относительно нулевой, а потом разворачивают . , градуируемый прибор в поворотном устройстве на угол , относительно печатающего элемента неподвижного печатающего устройства, для нанесения градуируемой отметки шкалы. .

Значение угла формуле (1)

%L к - LO - Ь„

If определяют

которую получают из вьфажения для реального соотношения между углом отклонения «, указателя прибора и

значением электрического тока подаваемого на катушку

к

J- А 2С MI/ifr

k

к I

(2)

50

где С - удельный противодействующий момент растяжек или пружин. Для этого записьшают выражение (2) так:

4dif

(3)

2С

(4)

После интегрирования получают

j С

..- L.)

(5)

откуда

1

L к - Ьг

(6)

Учитывая, что индуктивность L катушки М прибора от протекающего по ней тока 1 зависит квадратично, то для текущего значения индуктивности L ц можно записать выражение вида

LO +

В1.,

(7)

где

LO - значение индуктивности катушки, при отсутствии тока на входе прибора,

В - коэффициент пропорциональ-. ности между текущими значениями индуктивности и входного тока.

Подставляя (7) в выражение (6), получают уравнение для угла отклонения указателя

/к JF-ll. (8)

40

в которое входят две неизвестные константы В и С. Первую из них находят из выражения (7) для конца шкалы прибора, когда 1| 4|,i Ix Ih которые задаются в технологической документации на каж- дый тип градуируемого прибора как угол (или размах) шкалы и предел измерения ИМ прибора и обеспечиваются специальной технологической операцией заключающейся в регулировке ИМ прибора на начальной точке шкалы с помощью арретира и в конце шкалы с помощью магнитного щунта.

Для конца шкалы выражение (7) запишется так:

50

55

Ln

Bin,

(9)

откуда В определяют по формуле Ln - LO

В

(10)

51460708

Для определения С используют выра- которое для конца шкалы

Ч.

В .1

с

Подставляя сюда выражение (10) получают следующее уравнение

LO т 1

f.

fbJ

nv

n I

откуда

Способ осуществляют следующим об- жение (8) , которое для конца шкалы разом, имеет видВьшодят каретку 18 в свободное

крайнее положение, вставляют прибор в поворотный стакан. 19, переводят каретку в другое крайнее положение, используя механизм перемещения по направляющим каретки печатающего уст- 10 ройства, где на направляющих закреплена стеклянная пластина 15 с вер- (11) тикальной риской 16 и горизонтальной полосой 17, обозначающей низ печатаемой строки, и с помощью юстиро- 15 вочных винтов 26 и 27 и, используя для визирования стеклянную пластину, .ориентируют прибор по отнощению к печатающему устройству, его ось

. j нулевой отметки 10 совмещают с вер„ LO г) тикальной риской, подводят ее нижний

Таким образом, для определения по- горизонтальную полосу, пе- ложения указателя прибора в каждой градуируемой отметке щкалы замеряют значение индуктивности L катушки ИМ

L п LO

ji

п

поДалее, подставляя (11) в (6) лучают окончательную формулу для определения значения угла отклонения градуируемой К-й ометки шкалы относительно нулевой;

.-k-bo 4h

(LK- SL,ремещают каретку в положение печатания отметок шкалы и оцифрованных их

..-. -riv U - значений рычажными печатающими эле-

прибора при положении указателя ИМ на 35 „ентами печатающего устройства. По- „„„.«ой .пы. Палее на из- нажатия кнопки Пуск, находящейся в блоке 6 управления, послед-- НИИ вьщает команду на измеритель 32 индуктивности для определения зна- 30 чения индуктивности катушки ИМ прибора.

Измеритель индуктивности преобразует измеренное значение индуктивности Lp, соответствукяцее нулевому 35 значению входного сигнала, и :оот- ветственно, начальному положению указателя прибора, в кодовый сигнал, поступающий в память блока 6 управления. После этого с блока 6 управ- 40 ления по программе вьщается команда на калибратор 1, который вьщает на вход градуируемого прибора ток „ соответствующий пределу измерения ИМ прибора, отклоняющий стрелку при- 45 бора в положение конечной отметки шкалы, и для установившегося значе- ния входного тока цифровой измеритель 32 индуктивности по команде с блока 6 определяет значение индуктив- 50 ности L, которое также запоминается в блоке 6 управления.

Затем процесс измерения, описанный для положения подвижной части градуируемого прибора, соответст- вующего конечной отметке шкалы, повторяют для любой, например К-й, градуируемой отметки шкалы, а измеренное значение индуктивной L, запоминулевой отметке шкалы. Далее на из мерительный механизм электромагнитного прибора подают ток 1, соответствующий конечному значению входного сигнала, и после установления указа- теля в. положение, соответствующее конечной точке шкада, определяется размахом, шкалы прибора , замеряют значение индуктивности катушки ИМ L,. Для определения текущего значения индуктивности в любой, например К-й, градуируемой точке шкалы так же, как и для конца шкалы, задают входной ток I . и после установления указателя в положение К-й градуируемой отметки ;замеряют значение индуктивности катушки ИМ L (,

Зная значение индуктивности катушки ИМ прибора Lц в каждой градуируемой точке шкалы, а также значения 1. Ц, 1/,и 1, G помощью формулы (1) находят угловое положение указателя прибора для градуируемой точки шкалы.

Для печати нужной отметки шкалы градуируемый прибор поворачивают на угол Jf относительно печатающего эле- . мента печатающего устройства. Причем до начала градуировки печатающий элемент ориентируют на нулевую отметку шкалы. После поворота прибора на угол Ч указатель прибора значением входного сигнала с калибратора отводят в следующее положение.

попси

нается в блоке 6 управления, который проводит обработку результата измерения и по формуле (1) определяют угол отклонения ( стрелочного указа- теля градуируемого прибора относительно нулевой отметки шкалы. Значение угла отклонения if ц в блоке управления преобразуется в код, который вьщает- ся на шаговый двигатель 24 механизма отработки угла поворота градуируемого прибора, с блока управления также выдается команда на электромагнитную муфту для подключения вала 23 шагового двигателя к редуктору 22,связанному ,с поворотным стаканом 19, в котором находится градуируемый прибор. Механизм отработки угла поворота поворачивает прибор на угол Lf , и после установления прибора в положение

(1 с блока 6 управления подают Команду на калибратор 1, вьщается значение входного тока 1,+ 1 , указатель отклоняется в положение следующей градуируемой отметки шкалы. После этого с блока 6 управления вьщается команда на печатающее устройство 5 для нанесения градуируемой К-й отметки шкалы и ее оцифрованного зна- чения.

После нанесения К-й отметки шкалы цикл измерения и определения положения указателя градуируемого прибора и цикл печати производится для следующей градуируемой отметки. Процесс градуировки заканчивается нанесением (п-1)-ой отметки шкалы градуируемого прибора, возвращением механизма отработки угла в первоначальное положение по команде с блока 6 управления и извлечение проградуированного прибора из устройства, для чего каретка отводится в крайнее свободное положение.

Формула изобретения

что, с целью упрощения, вьшодят каретку в свободное крайнее положение, где на направляющих закреплена прозрачная пластина с вертикальной риской и горизонтальной полосой, с помощью юстировочного механизма и прозрачной пластины с рисками ориентируют прибор по отношению к печатающему устройству, для чего ось нулевой отметки шкалы совмещают с . вертикальной риской и подводят ее край под горизонтальную полосу, перемещают каретку в положение печатания отметок шкалы и их оцифрованных значений рьмажными печатающими элементами печатающего устройства, измеряют индуктивность катушки измерительного механизма прибора при

нулевом сигнале, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее конечной отметке шкалы и измеряют индуктивность, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее промежуточной, йапример К-й, отметке шкалы, определяют при этом индуктивность и по формуле

(LK-LO... Пн- LO I.

где LH - значение индуктивности катушки, измерительного механизма, при положении указателя в К-й градуируемой точке шкалыi

L - значение индуктивности катушки измерительного механизма прибора при положении указателя в начале шкалы1 L W значение индуктивности катушки измерительного механизма прибора при положении указателя в конечной п-й точке шкалы;

If - отклонение з азателя от нулевой отметки шкалы, соот-- ветствующее конечной п-й точке шкалы или угол шкалы; I - значение входного тока, соответствующее положению указателя в конечной точке шкалы;

I ц - значение входного тока, соответствующее К-й градуируемой точке шкалы,

определяют угол qi отклонения указателя от нулевой отметки, поворачивают поворотное устройство на этот угол и печатающим элементом рычажного лите

роносителя с меньшей длиной рычага и литерой, содержащей отметку, печатают K-io отметку шкалы, а печатающим элементом с рычагом большей длины с литерой, содержащей значение оцифрованной отметки, печают значение К-й отметки.

ной риской и горизонтальной полосой, задающей низ печатаемой строчки, на направляющих также расположена подвижная каретка, в каретке закреплены механизм отработки угла поворота, состоящий из поворотного -стакана, в котором установлен градуируемый прибор, ось стакана перпендикулярна

оси направляющих печатающего устройства и совпадает с осью вращения подвижной части градуируемого прибора, поворотный стакан через электромагнитную муфту и редуктор соединен

с в.алом шагового двигателя, обмотка управления которого соединена с блоком управления, и механизм юстировки, состоящий из юстировочного стакана, внутри которого расположен поворотный стакан, закрепленного в каретке с помощью трех юстировочных винтов, причем поворотный стакан через редуктор соединен с валом юсти- ровочной головки, а к клеммам прибора через фильтр подключен измеритель индуктивности,вькод которого соединен с, блоком управления.

г5