Прибор для измерения толщины нежестких материалов при их сдавливании Советский патент 1990 года по МПК G01B5/02 

ГЧ

Qs

J

1

У Д УП

„. |

НЈШ

ел

СП

ч|

Ј

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения. Прибор содержит основание 1, в котором размещены стол 2, силовой узел нагружения, выполненный в виде коромысла 3 с площадкой 5 для груза 6 на одном конце и противовесом 7 на другом конце, и шарнирно соединенного с площадкой 5 пуансона 8, и механизм управления, который содержит привод перемещения стола 2 с дискретным измерителем перемещений, рычаг 16, связанный с коромыслом 3 и взаимодействующий с датчиком 17 останова привода, реле 18 времени выдержки измеряемого материала под нагрузкой и блок 19 обработки сигналов. При измерении материал 22 помещают на стол 2 и перемещают до соприкосновения с пуансоном 8 и далее до равновесного положения коромысла 3, после чего включают реле 18. За время выдержки под нагрузкой площадка 5 с грузом 6 опускается на величину релаксации материала. Блок 19 выдает результат измерения толщины материала с учетом релаксации на табло в цифровой форме. 1 ил.

6 на одном конце и противовесом 7 на другом конце и шарнирно соединенного с площадкой 5 пуансона 8V и механизм управления, который содержит привод перемещения стола 2 с дискретным измерителем перемещений, рычаг 16. связанный с коромыслом 3 и взаимодействующий с датчиком 17 останова привода, реле 18 времени выдержки измеряемого материала под нагрузкой и блок 19 обработки сигнаИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины деталей из нежестких материалов с выдержкой под заданной нагрузкой для релаксации материала.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена кинематическая схема прибора.

Прибор для измерения толщины нежестких материалов содержит основание 1, на котором размещены стол 2 с возможностью перемещения в вертикальном направлении, силовой узел нагружения измеряемого материала, выполненный в виде двуплечего коромысла 3, на одном плече которого размещена подвеска 4 с площадкой 5 для груза 6, а на другом - противовес 7. и шарнирно связанного с площадкой 5 пуансона 8, и механизм управления.

Механизм управления содержит привод перемещения стола, выполненный в виде микрометрического винта 9, жестко связанного со столом 2, червячного редуктора 10, червячное колесо 11 которого кинематически связано с микрометрическим винтом 9, и электродвигателя 12, дискретный измеритель линейных перемещений стола, выполненный в виде закрепленного «а колесе 11 диска 13 с сигнальными элементами, например штырями, и бесконтактного датчика И, установленный на оси 15 рычаг 16, кинематически связанный с коромыслом 3 и взаимодействующий с датчиком 17t предназначенным для останова привода перемещения стола, реле 18 времени выдержки измеряемого объекта под заданной

557М47

i лов. При измерении материал 22 помещают на стол 2 и перемещают до соприкосновения с пуансоном 8 и далее до равновесного положения коромысла 3, после чего включают реле 18. За время выдержки под нагрузкой площадка 5 с грузом 6 опускается на величину релаксации материала. Блок 19 Ю выдает результат измерения толщины материала с учетом релаксации на табло в цифровой форме. 1 ил.

5

нагрузкой и блок 19 обработки сигналов с цифровым выводом результатов измерения, электрически связанный

0 с датчиками И и 17 и реле 18.

Для точной настройки положения коромысла 3 имеется регулируемый упор 23 с пружиной 20 и гайкой 21. Прибор работает следующим образом. Вначале производят настройку прибора и подготовку его к работе. Для этого коромысло 3 устанавливают в равновесное горизонтальное положение при ненагруженной грузом 6 площад0 ке 5 путем перемещения противовеса 7 вдоль коромысла точную поднаст- ройку путем регулирования усилия пружины 20 на упоре 23 с помощью гайки 21, при этом рычаг 16 занимает

5 вертикальное положение и конец ры- чага взаимодействует с бесконтактным датчиком 17 на одной из границ его настройки, а размер h между площадкой 5 и опорной поверхностью,

0 задаваемый конструктивно, будет наибольшим.

После точной настройки коромысла 3, рычага 16 и датчика 17 прибор переключают в режим Измерение и на площадку 5 устанавливают груз 6, в результате чего площадка 5 опускается на величину h, коромысло 3 выходит из положения равновесия, а конец рычага 16 выходит из зоны действия

0 датчика 17. Включают привод перемещения стола и стол перемещается вначале до соприкосновения с пуансоном 8, а потом вместе с ним на величину h, после чего датчик 17 останавли5 вает привод перемещения стола.

В сумматор блока 19 вводят постоянное дискретное число датчика линейных перемещений, равное отношению

51557М7

шага микрометрического винта 9 к чис

лу элементов на диске 13, и величинуL полного перемещения стола 2, которая выводится в цифровой форме на табло блока 19, а на реле 18 устанавливают время выдержки при заданной нагрузке после чего опускают стол 2 на величи ну L включением привода его перемещения

Измеряемый материал 22 помещают на стол 2 и включают привод его перемещения. При подъеме стола в сумматоре блока 19 производится смена знака дискретного числа, т.е. из величины L происходит вычитание дискретного числа. Подъем стола 2 осуществляется до соприкосновения измеряемого материала 22 с пуансоном 8 и далее на величину зазора h, при этом коромысло 3 и рычаг 16 занимают положение равновесия, датчик 17 отключает привод перемещения стола и подает сигнал на реле 18 времени, а к- измеряемому материалу прикладывается нагрузка только от груза 6. За время выдержки измеряемого материала 22 под нагрузкой площадка 5 с грузом 6 опускается на величину ре- лаксирования материала 22 и конец рычага 16 выходит из зоны срабаты- вания датчика 17. По истечении времени выдержки реле 18 подает сигнал на привод подъема стола 2 на величину релаксации, и при достижении коромыслом 3 положения равновесия датчик 17 отключает привод перемещения стола 2, а блок 19 обработки сигналов выдает результат измерения толщины материала 22 на табло в циф- оовой форме.

5

0

0 5 ; 0 5 0

Результат измерения толщины д материала обусловлен разностью перемещений: Al(L+h)-(l+h)L-l, где 1 - величина перемещения стола по окончании измерения.

За счет постоянства нагрузки на измеряемый материал, выдержки под заданной нагрузкой и учета величины релаксации материала повышается точность измерения толщины материала. Формула изобретения

Прибор для измерения толщины нежестких материалов при их сдавливании, содержащий основание, установленный, на нем с возможностью перемещения перпендикулярно основанию стол, измеритель перемещения стола, силовой узел для сдавливания материала и механизм управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения , силовой узел выполнен в виде двуплечего коромысла с площадкой для груза на одном плече и противовесом на другом и связанного с коромыслом пуансона, предназначенного для взаимодействия с материалом, а механизм управления выполнен в виде привода перемещения стола, одноплечего рычага, связанного с коромыслом и кинематически с измерителем перемещения стола, датчика, связанного с коромыслом и предназначенного для останова привода перемещения стола, реле времени, предназначенного для выдержки материала под нагрузкой, и блока обработки сигналов, электрически связанного с измерителем, датчиком и реле времени„