Преобразователь перемещения в код Советский патент 1991 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для контроля перемещений, в частности деформаций в процессе сварки металлов.

Цель изобретения - повышение надежности преобразователя„

На фиг о 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг«2 - анализатор; на фиг„ 3 - модулятор; на, фиг. 4 временные диаграммы работы преобразователя о

Преобразователь содержит излучатель 1, отражатель 2, анализатор 3, двигатель 4, линзу 5, фотоприемник 6, коллиматор 7, полупрозрачную пластину 8, формирователь 9 импульсов, модулятор 10, формирователь 11 импульсов, счетчик 12, триггеры 13 и 14, элементы И 15 и 16, счетчики 17 и 18, делители 19 и 20 кода, на диаграммах представлены сигналы 21-27.

Излучатель 1 устанавливается на неподвижной базовой оснастке, отражатель 2 закрепляется на объекте в контролируемой точке. Анализатор 3 и модулятор 10 расположены на одной оси, их приводит в движение двигатель 4, частота вращения модулятора 10 в несколько раз выше частоты анализатора 3„ Линза 5 с установленным в ее фокусе фотоприемником 6 закрепляется так, что ее оптическая ось совпадает с осью вращения анализатор 3 и модулятора 10. Коллиматор 7 устанавливается на излучателе 1, полупрозрачная пластина 8 устанавливается перед коллиматором 7 таким образом, что отраженный от отражателя 2 луч попадает в анализатор 3, пройдя через модулятор 10„

Преобразователь работает следующим образом.

Излучатель 1, в качестве которого может быть использован гелий-неоновый лазер,с закрепленным на нем коллиматором 7 устанавливается на неподвижной базовой оснастке и используется для задания опорного напряжения Отражатель 2 устанавливается на объекте в контролируемой точке. Полупрозрачная пластина 8 устанавливается в непосредственной близости от коллиматора 7 под углом 45 к световому потоку таким образом, чтобы отраженный от отражателя 2 луч попадал через модулятор 10 в анализатор 3. При вращении анализатора 3 и модулятора 10 от фотоприемника 6

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

поступают импульсы 22 в моменты прохождения лазерного луча через щели модулятора 10. При пересечении луча непрозрачными полосами анализатора 3 импульсы 22 от фотоприемника 6 не поступают„ Один раз за один оборот анализатора 3 формирователь 9 вырабатывает импульс 21 начала отсчета Этот импульс переключает триггер 13, который импульсом 23 открывает элемент И 15. Через элемент И 15 на счетчик 17 начинают проходить импульсы 26 от фотоприемника 6.

В момент пересечения луча непрозрачной радиальной полосой анализатора 3, когда от фотоприемника 6 перестают поступать импульсы 22; формирователь 11 вырабатывает импульс 23, который поступает через счетчик 12 на вход сброса триггера 13„ Триггер 13 импульсом 24 закрывает элемент И 15, прекращая поступление импульсов 22 на счетчик 17. Этот же импульс 23 поступает на вход триггера 14, который импульсом 25 открывает элемент И 16.

На счетчик 18 через элемент И 16 начинают поступать импульсы 22 с фотоприемника 6. В момент пересечения луча непрозрачной полосой анализатора 3, выполненной в виде спирали Архимеда, когда от Фотоприемника 6 перестают поступать импульсы 22, формирователь 11 вырабатывает второй импульс 23, который поступает через счетчик 12 на вход сброса триггера 14. Триггер 14 закрывает элемент И 16, прекращая поступление импульсов 22 на счетчик 18. Этот же импульс 23 переписывает информацию из счетчиков 17 и 18 в делители 19 и 20 кода соответственно и обнуляет счетчики 17 и 18.

Таким образом, на выходах делителей 19 и 20 образуются коды Ср и р, соответствующие положению объекта В процессе перемещения объекта отражатель 2 может иметь угловое перемещение в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в горизонтальной и вертикальной. Это приведет к изменению положения луча в плоскости анализатора 3,, Новые полярные координаты луча в плоскости анализатора 3 определяются аналогично начальному положению. При необходимости можно легко перейти к декартовой системе коор- динат.

Фие.2.

ю

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, например, в сварочном производстве при контроле сварных перемещений. Для повышения надежности в преобразователь, содержащий излучатель 1, отражатель 2, анализатор 3, двигатель 4, линзу 5, фотоприемник 6, коллиматор 7, полупрозрачную пластину 8, формирователи 9 и 11 импульсов, счетчик 12, триггер 13, элементы И 15, 16, счетчики 17, 18, делители 19, 20 кода, введены модулятор 10 и триггер 140 Модулятор 10 выполнен с радиальными щелями, а анализатор - из двух непрозрачных полос, одна из которых развернута на 180° по спирали Архимеда, а другая - по радиусу Отражатель 2 закрепляется на объекте и при его перемещении луч от излучателя 1, пройдя коллиматор 7, пластину 8, отражатель 2, снова пластину 8, промодулируется модулятором 10„ С его выхода световые импульсы пройдут анализатор 3 и сформируют потоки света, число импульсов света в которых пропорционально положению отражателя 2 и скорости вращения двигателя 4. Формирователь 9 формирует импульс начала измерения, открывающий триггер 13„ Формирователь 11 формирует импульсы, просчитываемые счетчиком 12. Через элементы И 15, 16 эти импульсы проходят на счетчики 17, 18, которые формируют значения кода, пропорциональные перемещению отражателя 2. На выходах делителей 19, 20 формируется код перемещения объекта в полярных координатах. Триггеры 13 и 14 закрываются последним импульсом из каждой пачки импульсов 4 ил„ SS (Л сь GO i о ю со Фиг.1

Фиг.З

27

1

22

23

О

26

27

ФизМ

я