Устройство для измерения линейных величин Советский патент 1991 года по МПК G01B7/04 

о VI

N3 СО

О

Изобретение предназначено для использования в различных автоматических устройствах и в частности при проведении дистанционных измерений линейных размеров предметов, расстояний между ними и их местоположения.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение номенклатуры измеряемых объектов за счет одновременного измерения в ряде точек, в частности объектов сложной формы.

На фиг.1 приведено устройство, общий вид; а на фиг. 2 - то же, вид, сверху.

Устройство включает ленту 1, одна сторона которой закреплена на измеряемом объекте 2, а внешняя сторона покрыта слоем ферромагнетика 3. Со стороной 3 находится в соприкосновении блок 4 магнитных головок, собранный в рамке 5, которая помещена в обойме 6 и прижата к ее стенке пластинчатой пружиной 7. Рамка 5 имеет возможность перемещения внутри обоймы 6 вдоль нее. На выступе 8 обоймы 6 закреплен рычаг 9 с возможностью вращения вокруг оси 10. Рычаг 9 снабжен кулачком 11, который при крайнем левом положении входит внутрь обоймы. С этой целью обойма имеет окно (не показано), в точке С рычага 9 прикладывается механическое усилие, которое может быть создано, например, электромагнитным, пневматическим, механическим устройствами. Для закрепления обоймы 6 на ленте 1 края скошены в направлении к измеряемому объекту, а края обоймы б загнуты. Положение обоймы б налейте 1 фиксируется, например, с помощью пластинчатой пружины (на фиг.1, 2 не обозначена), упирающейся своей центральной частью в одну из боковых поверхностей ленты 1, а своими концами,- во внутреннюю поверхность обоймы. Сила поджима этой пружины должна исключать самопроиз- вольное перемещение по ленте 1 обоймы б. Функция фиксации обоймы 6 в момент измерений необходима для обеспечения точности в момент измерения.

Устройство работает следующим образом.

Перемещение обоймы относительно ленты на заданное расстояние осуществляется либо вручную при измерениях, либо автоматически под воздействием внешних сил какого-либо устройства. 8 нужный момент времени, прикладывая усилие к рычагу 9 в точке С, передвигают при этом рамку 5 вдоль ленты 1 на величину длины импульса намагниченности. При этом устройство фиксирует фактически на расстояние АБ, а это расстояние, уменьшенное на величину длины импульса намагниченности, но так как

его длина сопоставима с величиной допустимой ошибки измерений, то ею при измерениях пренебрегают.

В качестве материала ленты можно применять любой гибкий полимерный материал или неферромагнитный металл (например, дюралюминий), обладающий достаточной гибкостью, чтобы не вносить погрешности в измерения за счет изгиба ленты при меха0 нических воздействиях на нее.

Предварительно на ферромагнитный слой 3 наносятся импульсы намагниченности в виде отдельных дорожек. Размеры импульса намагниченности на ферромаг5 нитном слое зависят от величины линейных измерений, а также от требуемой точности измерений, которая определяется в основном свойствами ферромагнитного слоя и может достигать сотых долей миллиметра.

0 В пределах импульса, например, пилообразной формы намагниченность должна достигать оптимального уровня для данных ферромагнитного слоя и магнитной головки. При измерениях блок А магнитных головок

5 может перемещаться вместе с рамкой 5 в обойме 6, например, на величину импульса намагниченности. При этом магнитные головки считывают информацию (например, наличие ЭДС на выходе головки соответст0 вует 1, а ее отсутствие соответственно О), количество магнитных головок зависит от выбранного способа записи информации, т.е. на ферромагнитном слое нанесен позиционный код, соответствующий поло5 жению блока 4 магнитных головок в той или иной точке ленты 1, а, считывая этот код с помощью блока 4 магнитных головок, можно определить точное положение обоймы 6 с блоком 4 магнитных головок на ленте 1. Ин0 формация на ферромагнитном слое 3 записывается в виде импульсов намагниченности) в двоичном или ином позиционном коде. Блок 4 магнитных головок представляет собой несколько однотип5 ных магнитных головок, подобных по конструкции и применяемых в запоминающих устройствах ЭВМ. Количество магнитных головок зависит от выбранного способа записи информации на ферромагнитный

0 слой 3 ленты 1.

Магнитные головки подсоединены к вторичной аппаратуре (не показана), которая в зависимости от стоящих перед ней задач имеет различный состав. Например, в

5 случае необходимости представления информации о линейном размере в виде последовательного во времени кода каждая магнитная головка подсоединяется к звену задержки (например, RC-типа), которое осу- ществляет сдвиг сигнала каждой головки по

отношению к предшествующей на величину выбранного шага дискретизации г, который можно определить по формуле

г - R Г1 Ус

г-R Cln () ,

где RC - значения величин сопротивления и емкости RC-звена;

Un - подаваемое постоянное напряжение;

Uc - мгновенное значение импульсного напряжения, снимаемое с датчика.

Выход вторичной аппаратуры может быть подключен к магнитофону или непосредственно к ЭВМ.

Перед началом измерений включается вторичная аппаратура. В точке Б для измерения расстояния I АБ на объекте 2 к рычагу 9 прикладывается каким-либо способом кратковременное усилие F. Рычаг проворачивается относительно оси 10 и ры- чаг 9 при этом надавливает на рамку 5, которая преодолевает сопротивление пластинчатой пружины 7, При прекращении воздействия силы F на рычаг 9 пружина 7 возвращает в исходное положение рамку 5 с блоком 4 магнитных головок, Блок 4 магнитных головок фиксирует неоднородность намагниченности ферромагнитного слоя 3 ленты 1, и на выходе магнитных головок получают ЭДС, которая преобразуется звеньями задержки в последовательный цифровой код. Снимаемый с -выхода устройства сигнал соответствует положению рабочих зазоров магнитных головок в точке Б. При работе устройства можно использо- вать сигналы с блока магнитных головок как получаемые при подаче на рычаг усилия F,

так и получаемые после его прекращения в результате возвращения блока А магнитных головок в исходное положение. Полярности импульсов этих сигналов будут противоположными. Информация с устройства для измерения линейных величин поступает на устройство отображения информации, на записывающее устройство или на ЭВМ.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно измерять как ли- нейные размеры предмета, так и расстояние между предметами. Процесс измерений при этом автоматизирован. Формула изобретения Устройство для измерения линейных величин, включающее измерительную линейку, одна сторона которой покрыта слоем ферромагнетика, магнитную головку, блок обработки информации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и расширения номенклатуры измеряемых объектов, оно снабжено п-1 магнитными головками рамкой, п магнитных головок образуют блок змерительная линейка выполнена в виде гибкой ленты из неферромагнитного материала, форма которой соответствует форме измеряемого объекта, одна сторона ленты предназначена для закрепления на измеряемом объекте, а противоположная сторона покрыта слоем ферромагнетика, имеющего неоднородную намагниченность по длине в виде позиционного кода, и находится в соприкосновении с блоком магнитных головок, установленным в рамке с возможностью перемещения вдоль ленты, при этом магнитные головки расположены поперек ленты.

Устройство для измерения линейных величин относится к техническим устройствам, измеряющим размеры различных предметов, расстояние между ними. Цель изобретения - повышение надежности и. расширение номенклатуры объектов. Устройство включает ленту 1,закрепленную на измеряемом объекте 2, внешняя сторона которой прикрыта слоем ферромагнетика 3 с неоднородной намагниченностью подлине, с которой находится в соприкосновении блок магнитных головок 4, собранный в рамке 5, которая помещена в обойме 6 и подпружинена пластинчатой пружиной 7 к стенке обоймы. Рамка 5 имеет возможность перемещения вдоль обоймы. При измерениях к рамке 5 прикладывается механическое усилие F, в результате чего она сдвигается относительно измерительной ленты. Блок магнитных головок 4 фиксирует неоднородность намагниченности ферромагнитного слоя 3 ленты 1, и на выходе магнитных головок получают ЭДС, которая преобразуется вторичными устройствами в последовательный цифровой код. 2 ил. W ё

1fy

77