Устройство для допускового контроля стрелочных приборов Советский патент 1990 года по МПК G01R35/00 

сд

со

00

Устройство может быть использовано при автоматической поверке приборов с круговой шкалой. Цель изобретения - повышение точности поверки и упрощение устройства - достигается за счет того, что сканирующий механизм 10 перемещения вращает датчик 8 регистрации положения стрелки и датчик 9 регистрации положения отметок шкалы вокруг оси шкалы прибора. Датчик 9 смещен относительно датчика 8 противоположно направлению сканирования на угол, равный допустимой абсолютной погрешности прибора. По командам блока 7 управления, сформированным сигналами с датчиков 8 и 9, импульсы с генератора 5 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 1 за время, равное одному обороту датчиков, а затем на вычитающий вход счетчика 1, работающего в режиме цифрового компаратора. Устройство содержит также делитель 3 частоты, логические элементы И 4 и 6, триггер 2 индикации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

аг. /

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при автоматической поверке стрелочных приборов с круговой шкалой, например манометров.

Цель изобретения - повышение точности поверки приборов и упрошение устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1, к выходу которого подключен информационный вход триггера 2 индикации, в качестве которого используется RS-триг- гер. Емкость счетчика 1 определяется точностью измерения количества импульсов, соответствуюш.их углу 2Да, где Асе - допустимая абсолютная погрешность прибора, а следовательно, определяет точность измерения погрешности прибора. Выход делителя 3 частоты соединен с вторым входом первого элемента И 4, выход которого соединен с суммируюш,им входом реверсивного счетчика 1. Генератор 5 тактовых импульсов непрерывно вырабатывает импульсы и своим выходом соединен с входом делителя 3 и с вторым входом второго элемента И 6. Первые входы элементов И 4 и 6 подсоединены к первому и второму выходам блока

7управления, третий выход которого соединен с обнуляюш,ими входами счетчика 1, триггера 2 индикации и делителя 3. К первому и второму входам блока 7 управления соответственно подсоединены выход датчика

8регистрации положения стрелки и выход датчика 9 регистрации положения отметок

ликалы. Оба датчика приводятся во враш,е- ние с постоянной скоростью механизмом 10 перемеш,ения. Со скоростью врашения датчиков 8 и 9 увязана частота генератора 5 и емкость счетчика 1, причем последние определяют точность поверки. Датчик 9 смещен относительно датчика 8 противоположно направлению сканирования механизма 10 перемецхения на угол Да, равный допустимой абсолютной погрешности прибора.

В качестве датчиков 8 и 9 используются оптико-электронные преобразователи, состо-ящие из светодиода и фотодиода. Све- тодиод испускает узкий пучок инфракрасных лучей на шкалу прибора, а фотодиод служит для преобразования отраженных лучей от стрелки или отметок на шкале в электрические импульсы. Эти датчики враша- ются вокруг оси шкалы в плоскости ей параллельной и в непосредственной близости от защитного стекла прибора, и в,ыдают сигналы в виде кратковременного импульса U (с датчика 8) и Ь ш (с датчика 9) только в случае пересечения ими стрелки или отметки шкалы прибора.

Блок 7 управления (фиг. 2) состоит из двухразрядного двоичного счетчика 11, рех RS-триггеров 12-14 и шести логических элементов И 15-20. Блок управления

имеет три входа: первый вход с датчика 8 регистрации положения стрелки (сигнал Uc); второй вход с датчика 9 регистрации положения отметок шкалы (сигнал Уш) и вход

«Опрос, на который поступает команда в виде логической единицы, и три выхода: первый выход на второй вход первого элемента И 4 и устройства; второй выход на второй вход второго элемента И 6 устрой-п ства; третий выход на обнуляющие входы счетчика 1, триггера 2 индикации и делителя 3 устройства (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом. Поверяемый прибор располагается в непосредственной близости от датчиков 8 и 9.

Далее вручную или автоматически устройство центрируется относительно поверяемого прибора так, чтобы ось вращения датчиков 8 и 9 совпадала с центром шкалы.

После подключения питания к устройству генератор 5 начинает вырабатывать последовательность импульсов, а механизм 10 перемещения сканирует (вращает) датчики 8 и 9. Затем подается контрольный сигнал, соответствующий поверяемой отметке, в

5 поверяемый прибор, например давление в манометр, а на блок 7 управления подается команда «Опрос. Одновременно с третьего выхода блока 7 управления подается сигнал (логическая единица) на входы R счетчика 1, триггера 2 индикации и дели0 теля 3, после чего последние обнуляются. Как только датчик 8 пересечет стрелку и выдаст импульс Uc, блок 7 управления выдаст сигнал (логическую единицу) с первого выхода на элемент 4, после чего через этот элемент начнут поступать импульсы с делите35 ля 3 на суммирующий вход счетчика . После завершения одного оборота с датчика 8 снова поступит импульс Uc на блок 7 управления, который снимет логическую единицу с второго входа элемента 4, после чего

ил прекратится прохождение импульсов в счетчик 1, в котором зафиксируется контрольное число импульсов NK. Это количество импульсов соответствует при данной скорости вращения датчиков углу поворота датчиков, равному 2Да, что следует из величины

45 коэффициента деления делите тя, равной 360°/2Да.

В этот же момент блок 7 управления выдает сигнал (логическую единицу) на элемент 6, после чего на вычитающий вход

50 счетчика 1 начинают поступать импульсы с генератора 5 через элемент б, минуя делитель 3.

Предположим первый случай: прибор годен, т.е. стрелка расположена в поле допуска ±Да. Учитывая то, что датчик 9 располо жен левее датчика 8 на угол Да (вращение датчиков по часовой стрелке), обоим датчикам нужно повернуться на угол до тех пор, пока датчик 9 не зафиксирует

положение поверяемой отметки. В этот момент блок 7 управления после приема импульса U.U с датчика 9 снимет логическую единицу с элемента 6. На вычитающий вход счетчика Г поступит NH импульсов а так как , то . Таким образом в счетчике останется NK - NH импульсов, на триггер индикации 2 со счетчика 1 не поступает сигнал, и его состояние свидетельствует о годности прибора на поверяемой отметке.

Количество импульсов NK-NH в соответствующем масштабе отражает погрешность прибора в поверяемой отметке и при надобности может использоваться при поверке вариации показаний прибора, для чего это количество импульсов необходимо переслать в блок памяти.

Предположим второй случай: стрелка расположена левее отметки на угол . В этом случае датчикам 8 и 9 придется повернуться на угол прежде, чем поступит сигнал Иш с датчика 9. Следовательно, на вычитающий вход счетчика 1 поступит N«..1 импульсов, где Nи.л.Nк. При применении счетчика типа К155ИЕ7 с его выхода выходит сигнал, свидетельствующий об отрицательной разности NK-N. После поступления этого сигнала на информационный вход триггера 2 индикации последний срабатывает и выдает сигнал «Брак (логическая единица).

Предположим третий случай: стрелка расположена правее отметки на угол ап Да. Так как датчик 9 расположен левее датчика 8 на угол Да, а отметка находится еще левее датчика 9, то в этом случае при вращении датчиков 8 и 9 по часовой стрелке датчик 9 уже не пересечет поверяемую отметку. Следовательно, датчикам необходимо повернуться до следующей поверяемой отметки. Естественно датчики повернутся на угол и на вычитающий вход счетчика 1 поступит Nnn импульсов, где N...n NK; после чего аналогично сформируется сигнал о негодности прибора.

Рассмотрим один из вариантов порядка съема показаний поверяемого прибора, который задается блоком управления (фиг. 2). Для съема показаний подается команда (кратковременный импульс) на вход «Опрос (т.е. на вход S триггера 13) блока управления. Одновременно этот импульс (логическая единица) подается на входы R счетчика 1, триггера 2 индикации и делителя 3, которые устанавливаются в нулевое состояние. После срабатывания триггера 13 с его выхода подаются логические единицы на первые входы элементов 15, 16, 18. После поступления сигнала Uc с датчика 8 на первый вход блока управления, т.е. на вторые входы элементов 15 и 18, последние выдадут логические единицы. Сигнал с элемента 15 поступит на вход S триггера 12, после чего последний выдаст логическую единицу на

элемент 16, который выдаст логическую единицу на первый вход элемента 17. На обоих входах элемента 18 теперь имеются также логические единицы, следовательно логи- 5 ческая единица с выхода элемента 18 поступит на счетный вход С счетчика 11, последний выдаст логическую единицу на второй вход элемента 17. Таким образом при наличии двух логических единиц на обоих дах элемента 17, последний выдаст логическую единицу на второй вход элемента 4 устройства. После совершения одного оборота датчиков 8 и 9 снова поступит импульс Uc на второй вход элемента 18, а следовательно, с его выхода

15 поступит второй импульс на счетный вход С счетчика 11. Теперь логическая единица снимается с выхода «Ь счетчика 11, а следовательно, снимается логическая единица с выхода элемента 17 (т.е. с первого выхода блока управления). На выходе «2 счетчика 11 появляется логическая единица, которая переводит триггер 14 в единичное состояние. После поступления двух логических единиц на оба входа элемента 20, последний выдает логическую единицу, т.е. с второго выхода

25 блока управления поступит логическая единица на первый вход элемента 6 устройства.

По принципу действия устройства далее следует импульс Уш с датчика 9, после поступления которого триггер 14 обнуляется

30 вследствие чего и элемент 20 также обнуляется; на вход элемента 6 устройства поступает логический нуль.

После совершения двух оборотов датчиков 8 и 9 поступает третий импульс Uo на

второй вход элемента 18, а следовательно

с его выхода поступает третий импульс на счетный вход С счетчика П. С выходов «I и «2 логические единицы поступают на оба входа элемента 19, вследствие чего на его выходе появляется логическая едини0 Ца. Этот сигнал подается на входы R счетчика И и триггеров 12 и 13, после чего они обнуляются, блок 7 управления приходит в исходное состояние, а на трех выходах блока управления логические нули.

5 В действительности при поверке различных отметок шкалы скорость врашения датчиков 8 и 9 и частота генератора могут изменяться. Но практически всегда можно сделать допущение, что скорость поворота датчиков на угле 2Да равна средней мгно0 венной скорости вращения за один оборот, для чего увеличивается момент инерции вращающихся частей механизма перемещения. В предлагаемом устройстве счетчик работает в режиме цифрового компаратора NK-NH O, вследствие чего с учетом приэ нятого допущения при поверке других отметок шкалы с другой средней мгновенной скоростью вращения погрешности не возникает, так как при изменении средней мгно