Способ определения параметров подвижной части на растяжках магнитоэлектрического прибора Советский патент 1992 года по МПК G01R5/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при производстве и испытаниях щитовых магнитоэлектрических приборов.

Известен способ определения массы подвижной части электроизмерительного прибора, предусматривающий взвешивание отдельных составных элементов подвижной части до сборки .и суммирование результатов взвешивания.

Недостатком данного способа является предельно низкая точность и объективность вследствие вос-можности изменения массы в процессе сГюрки подвижной части.

Известен также способ определения усилия натяжения растяжек в электроизмерительном приборе, заключающийся во вращении подвижной части с плавным увеличением угловой скорости, фиксации угловой CKOpocTUr в момент скачкообразного

изменения положения указателя прибора и вычислении усилия натяжения растяжек по аналитической зависимости.

Недостатком данного способа являются узкие функциональные возможности вследствие невозможности определения массы подвижной части, а также низкая точность измерения и объективность за счет наличия в аналитической зависимости, использ-уемой для вычисления усилия натяжения растяжек, параметров, значения которых в процессе сборки подвижной части отклоняются от своих номинальных значений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения массы подвижной части электроизмерительного прибора, заключающийся в том. что фиксируют ток трогания подвижной части в опорах, изменяют массу подвижной части закрепление

на ней добавочного груза с известноР массой, проводят балансировку подвижной части в поперечной плоскости, фиксируют новое значение тока трогания, после чего определяют искомую массу по аналитической зависимости.

Недостатком данного способа являются ограниченные функциональные возможности вследствие невозможности определения данным способом одновременно с массой подвижной части и усилия натяжения растяжек.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа.

Цель достигается тем, что по способу определения параметров подвижной части на растяжках магнитоэлектрического прибора, включающему подачу постоянного тока в измерительную обмотку магнитоэлектрического прибора, измерение информативного параметра, определение массы подвижной части магнитоэлектрического прибора, в измерительную обмотку магнитоэлектрического прибора подают переменный ток и измеряют резонансную частоту поперечных колебаний подвижной части магнитоэлектрического прибора, затем, подавая в измерительную обмотку постоянный ток. поворачивают подвижную часть магнитоэлектрического прибора на угол максимального отклонения указателя, после чего, изменяя частоту переменного тока, подаваемого в измерительную обмотку, фиксируют новое значение резонансной частоты, а массу подвижной части и усилие натяжения растяжек определяют из следующих выражений;

. у . Е

i |2(f/.)2 -wi ) i I ( -ОЛ )

где m - масса подвижной части;

Т - усилие натяжения растяжек;

Е - модуль упругости материала растяжки;

F - площадь сечения растяжки;

1 - длина растяжки;

I - коэффициент кинематической связи угла закручивания растяжки с продольным перемещением ее конца;

f угол максимального отклонения указателя;

Ш , 0)2 - резонансные частоты поперечных колебаний подвижной части до и после поворота.

Устройстве для осуществления предлагаемого способа состоит из контролируемого прибора, установленного на столе е

собранном виде вверх циферблатом, и подключенных параллельно к измерительным клеммам прибора генератора переменного напряжения, в качестве которого может

быть использованзвуковой генератор ГЗ-1, и источника постоянного тока, в качестве которого может быть использован универсальный источник питания УИП. Во избежание взаимного шунтирования генератора

0 напряжения и источника тока последовательное генератором включен конденсатор, препятствующий прохождению постоянного сигнала с источника тока на генератор, а выходное сопротивление источника посто5 .янного тока установлено значительно большим сопротивления контролируемого прибора, вследствие чего сигнал переменного тока поступает не на вход источника постоянного тока, а в цепь контролируемого

0 прибора.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Подают в измерительную обмотку контролируемого магнитоэлектрического прибора переменный ток с генератора переменного напряжения. Плавно увеличивая частоту сигнала, измеряют резонансную частоту ()- поперечных колебаний подвижной части в момент возникновения интенсивных колебаний стрелочного указателя прибора. Затем одновременно с переменным током подают в измерительную обмотку постоянный ток от источника постоянного тока. Плавно увеличивая амплитуду постоянного тока, поворачивают подвижную часть на известный для данного типа прибора угол (р максимального откло(Нения указателя. Плавно -/(Зменяя частоту переменного сигнала, фиксируют новое

0 значение а)2 резонансм.ой частоты попере-;ных колебаний. После этого, зная два измеренных значения резонансных частот, угол максимального отклонения указателя, а также по известным для каждого типа прибора конструктивно-технологическим параметрам растяжек определяют искомые значения массы m подвижной части и усилия Т натяжения растяжек по приведенным выше аналитическим выражениям.

0Как известно, в электроизмерительных

приборах на растяжках частота попере иных колебаний подвижной части ш VC/rfi, где с - жесткость подвижной части в поперечном направлении, . Таким образом

5 (1)- - v5 T/i m (1). Поворот подвижной части на угол (р . вызывающий закручивание растяжек и деформацию амортизационных пружин для крепления концов растяжек и создания натяга, равносилен увеличению

усилия натяжения растяжек Т на величину ЛТ, а следовательно, смещению частоты поперечных колебаний до значения а)г V2 (Т + ДТ)/1 m (2). Зависимость между приращением АТ усилия натяжения и углом (f) закручивания растяжек вида /II (3) получена в книге 4 при исследовании механизмовсо скрученной лентой, преобразующих продольное усилие в угол поворота. В результате совместного решения зависимостей (1) - (3) получены приведенные выше выражения для определения массы подвижной части и усилия натяжения растяжек.

Экспериментальная отработка способа проводилась на приборе типа М1500/1 с креплением подвижной части на растяжках. Параметры подвижной части прибора следающие; длины растяжек. li 12 1 1.1 10 м, растяжки прямоугольного сечения из ленты фосфористой бронзы сечением 0.3x0.05 мм. .5 . Е-1- .76 рад, i 9.2 10 рад/м. Номинальные значения .3 10 кг, Т 2.5 Н. Экспериментально определили м 574 рад/с,1) рад/с. Вычисляяем по аналитическим зависимостям ,34 10 кг, .43 Н.

Предлагаемый способ имеет расширенные функциональные возможности, позволяя контролировать оба основных из влияющих на качество сборки прибора конструктивно-технологических параметра: массу подвижной части и усилие натяжения растяжек. Способ имеет высокую точность контроля и может быть использован для контроля приборов высокой точности и специального назначения с погрешностью, не превышающей 1 %..Способ характеризуется высокой производительностью и может быть полностью автоматизирован.

Формула изобретения Способ определения параметров подвижной части на растяжках магнитозлектрического прибора, включающий подачу постоянного тока в измерительную обмотку магнитоэлектрического прибора, измерение информативного параметра, определение массы подвижной части магнитоэлектрического прибора, отличаю0щийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа, в измерительную обмотку магнитоэлектрического прибора подают переменный ток и измеряют резонансную частоту поперечных

5 колебаний подвижной части магнитоэлектрического прибора, затем, подавая в измерительную обмотку постоянный ток. поворачивают подвижную часть магнитоэлектрического прибора на угол максималь0ного отклонения указателя, после чего, изменяя частоту переменного тока, подаваемого в измерительную обмотку, фиксируют новое значение резонансной частоты, а массу подвижной части m и усилие натяжения

5 растяжек Т определяют из выражений

2 Е Fy . -р Е

п

i V-((i)i -wH)

i I ( - ftJi )

30

где E - модуль упругости материала растяжки;

F - площадь сечения растяжки;

I - длина растяжки;

35 коэффициент кинематической связи

угла закручивания растяжки с продольным перемещением ее конца;

(/5- угол максимального отклонения указателя;

дwi , Ш2 резонансные частоты поперечных колебаний подвижной части до и после поворота.

Сущность изобретения; измеряют резонансную частоту поперечных колебаний подвижной части магнитоэлектрического прибора подачей в измерительную обмотку переменного электрического тока, поворачивают подвижную часть на известный для прибора угол максимального отклонения указателя подачей в измерительную обмотку постоянного тока, изменяя частоту переменного тока, фиксируют новое значение резонансной частоты и рассчитывают массу подвижной части и усилие натяжения растяжек по выведенным аналитическим зависимостям, связывающим искомые параметры с экспериментально определенными и изве-' стными -значениями конструктивно-технологических параметров прибора.