Способ измерения переходного сопротивления в паре режущий инструмент-деталь и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК B23Q15/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров процесса резания металлов.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния термо-ЭДС на результат измерения.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит основной источник 1 постоянного напряжения, который первым полюсом через .токоограничивающее сопротивление 2, амперметр 3, а также первый и второй ключи 4 и 5 соединен соответственно с деталью 6 и инструментом 7, а вторым полюсом через первый контакт 8 сдвоенного тумблера, а также третий и четвертый ключи 9 и 10 подключен к детали 6 и инструменту 7 аналогично первому полюсу; вольтметр 11, включенный параллельно детали 6 и инструменту 7 между ключами 4, 5 и амперметром 3 и между ключами 9, 10

и контактом 9, сглаживающий фильтр 12, включаемый между сопротивлением 2 и амперметром 3.и между контактом 8 и точкой подключения вольтметра 11 к участку цепи, соединяющему контакт 8 с ключами 9 и 10, сумматор 13, который первым входом через запоминающее устройство 14 и пятый ключ 15, вторым входом через шестой ключ 16 соединен с выходом вольтметра 11 и при этом выходом связан с первым входом делителя 17; второй источник 18 постоянного напряжения, который через второй контакт 19 сдвоенного тумблера связан с входами первого и второго блоков 20 и 21 задержки и первого одновибратора 22, триггер 23; Который первым входом связан с выходом первого одновибратора 22, вторым входом через второй одновибратор 24 подключен к выходу первого блока 20 задержки, единичным выходом связан непосредственно с управляющими входами ключей 5 и 9 и через третий блок 25 задержки соединен с управСП

sj

О 00 4

00

ляющим входом ключа 16 и входом запоминающего устройства 14, а нулевым выходом связан непосредственно с управляющими входами ключей 4 и 10 и через четвертый блок задержки 26 - с управляющим входом ключа 15. Кроме этого, схема содержит седьмой ключ 27, включенный между выходом делителя 17 и выходом устройства, причем второй вход делителя 17 соединен с выходом амперметра 3, а управляющий вход ключа 27 связан с выходом блока 21 задержки. Отметим, что амперметр 3 и вольтметр 11 выполнены цифровыми, пятый, шестой и седьмой ключи 15, 16 и 27 представляют собой логические схемы на параллельно соединенных элементах И, запоминающее устройство 14 выполнено на RS-триггерах, ключи 4, 5, 9 и 10 представляют собой электромагнитные реле с усилителями. При этом величина токоограничивающего сопротивления 2 по крайней мере на порядок првышает величину измеряемого переходного сопротивления, делитель 17 имеет коэффициент деления, равный удвоенной величине выходного сигнала амперметра 3, время задержки входного сигнала блоками 25 и 26 превышает продолжительность переходных процессов при срабатывании ключей 4, 5, 9 и 10 и время, необходимое вольтметру 11 на одно измерение, длительность задержки блоком 20 превышает время задержки сигнала блоком 26 и время, необходимое для записи информации в запоминающее устройство 14, а продолжительность задержки сигнала блоком 21 превышает длительность задержки блоками 20 и 25, время, необходимое для срабатывания ключа 16 и опроса запоминающего устройства 14, а также время срабатывания сумматора 13 и делителя 17 вместе взятые

Перед использованием устройства сдвоенный тумблер выключен, контакты 8 и 19 разомкнуты, триггер 23 находится в исходном положении, обозначенным на рисунке, и ведется обработка детали 6 инструментом 7.

При включении тумблера контакты 8 и 19 замыкаются, от источника 18 поступает сигнал на блоки 20 и 21 задержки и на одно- вибратор 22. Последний выдает импульс на первый вход триггера 23 и перебрасываетего. На втором выходе триггера появляется сигнал «I, который включает ключи 4 и 10 и задерживается в блоке 26 задержки. Одновременно с этим напряжения от источника 1 через сопротивление 2, амперметр 3, контакт 8 и ключи 4 и 10 подается на пару режущий инструмент 7 - деталь 6. Вольтметр 11 производит измерение падения напряжения на переходном сопротивлении в паре инструмент-деталь с положительной (отрицательной) добавкой термо-ЭДС резания. По окончании измерения блок 26 задержки пропускает сигнал на ключ 15 и результат измерения заносится в запоминающее устройство 14. К этому моменту истекает время задержки сигнала блоком 20. Этот блок выдает сигнал на одновибратор 24, а последний переключает триггер 23 в исходное положение. Сигнал «1 исчезает с второго выхода триггера и появляется на его первом выходе. Он поступает на ключи 5 и 9 и включает их. Ключи 4, 10 и 15 при этом выключаются. В результате пара инструмент-деталь подключается к вольтметру 11

и источнику питания 1 другими полюсами и вольтметр 11 производит измерение падения напряжения на переходном сопротивлении в паре инструмент-деталь с отрицательной (положительной) добавкой термо-ЭДС. Поскольку ключ 15 уже закрыт, результат измерения не заносится в запоминающее устройство, но к моменту окончания измерения блок 25 задержки пропускает сигнал включения на ключ 16 и сигнал опроса на запоминающее устройство 14. Под действием это0 го сигнала текущий результат измерения с вольтметра 11 и предыдущий результат из устройства 14 поступают в сумматор 13 и складываются. При сложении положительная и отрицательная добавки термо-ЭДС

5 взаимно уничтожаются и получается удвоенная величина падения напряжения на измеряемом сопротивлении в «чистом виде. Далее эта величина поступает в делитель 17, куда уже поступил сигнал с выхода амперметра 3. Поскольку ток, регистрируемый

0 амперметром, практически зависит лишь от сопротивления 2, термо-ЭДС на него не влияет. Делитель 17 производит деление выходного сигнала сумматора 13 на удвоенную величину выходного сигнала амперметра 3, после чего на его выходе появляет5 ся сигнал R, который и характеризует величину измеряемого переходного сопротивления в паре режущий инструмент-деталь. К моменту окончания деления блок задержки 20 пропускает поступивший на него ранее

Q сигнал от контакта 19 на ключ 27, последний в свою очередь пропускает сигнал величины сопротивления на выход устройства.

Формула изобретения

5 1- Способ измерения переходного сопротивления в. паре режущий инструмент- деталь, заключающийся в том, что подключают источник постоянного напряжения между инструментом и деталью, измеряют сопротивление образовавшейся цепи, отли0 чающийся тем, что, с целью повышения точности, проводят дополнительное измерение сопротивления, образовавшейся цепи при подключенном обратной полярностью источнике постоянного напряжения, а величину переходного сопротивления определяют по среднему значению двух упомянутых измерений.

2. Устройство для измерения переходного сопротивления в паре режущий инструмент-деталь, содержащее первый источник постоянного напряжения, подключенный к паре режущий инструмент-деталь через токоограничивающее сопротивление и амперметр, и вольтметр, включенный параллель- но инструменту и детали, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство дополнительно снабжено тумблером, вторым источником постоянного напряжения, четырьмя блоками задержки, двумя одновибраторами, делителем, сумма- тором, запоминающим устройством, триггером, семью ключами, фильтром, причем второй источник постоянного напряжения подключен одноименным полюсом к первому источнику постоянного напряжения и к пер- вому контакту тумблера, второй полюс второго источника постоянного напряжения подключен к второму контакту тумблера, второй контакт тумблера соединен с входами первого и второго блоков задержки и входом первого одновибратора, выход кото- рого подключен к первому входу триггера, выход первого блока задержки через второй одновйбратор подключен к второму входу триггера, нулевой выход которого подключён к управляющему входу первого ключа, единичный выход триггера подключен к управляющим входам второго и третьего ключей, выходы первого и третьего ключей объединены и подключены к детали, управляющий вход четвертого ключа объединен с

нулевым выходом триггера, выходы- второго и четвертого ключей объединены и подключены к инструменту, вход третьего блока задержки подключен к единичному выходу триггера, входы пятого и шестого ключей объединены и подключены к выходу вольтметра, управляющий вход первого ключа через четвертый блок задержки подключен к управляющему входу пятого ключа.,- выход которого соединен с первым входом запоминающего устройства, второй вход запоминающего устройства подключен к объединенным управляющему входу шестого ключа и выходу третьего блока задержки, выход шестого ключа соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, первый вход делителя соединен с выходом амперметра, второй вход делите ля - с выходом сумматора, выход делителя подключен к входу седьмого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока задержки, выход седьмого ключа является выходом устройства, сглаживающий фильтр первым контактом включен между сопротивлением и амперметром, а вторым контактом - между первым контактом тумблера, объединенными входами третьего и четвертого ключей, входы первого и второго ключей объединены и подключены к клеммам амперметра и вольтметра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров процесса резания металлов. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния термоЭДС на результат измерения. Для этого подключают источник постоянного напряжения к паре инструмент-деталь, измеряют сопротивления, производят дополнительное измерение образовавшейся цепи при подключенном обратной полярностью источнике постоянного напряжения, а о величине переходного сопротивления судят по среднему значению двух упомянутых измерений. В устройство дополнительно введены семь ключей, четыре блока задержки, второй источник постоянного напряжения, триггер, сумматор, запоминающее устройство, делитель, два одновибратора, тумблер и фильтр. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.