Устройство для определения шероховатости Советский патент 1993 года по МПК G01B7/34 

Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерений.

На чертеже изображена блок-схема устройства для определения шероховатости.

Устройство для определения шероховатости включает датчик 1 шероховатости с механизмом 2 перемещения щупа, блок 3 математической обработки с генератором 4 импульсов и с аналого-цифровым преобразователем 5, Устройство снабжено имитатором 6 сигналов датчика 1 шероховатости и блоком 7 обработки аналоговых сигналов, выполненым в виде амплитудного детектора Ц максимума и амплитудного детектора 9 минимума, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 10.сложения, и задатчика 1.1 интервала измерений, причем выход датчика 1 шероховатости и выход имитатора 6 сигналов датчика 1 шероховатости электрически связаны с первыми входами амплитудных детекторов 8 максимума и 9 минимума, со

вторыми входами которых связан выход за- датчика 11 интервала измерений, связанный также со входом блока 3 математической обработки, а выход блока 10 сложения электрически связан со входом аналрго-цифрового преобразователя 5, кроме того, выход генератора 4 импульсов связан со входом имитатора бсигналов датчика 1 шероховатости, а вход задатчика 1.1 интервала измерений связан с механизмом 2 перемещения щупа датчика 1 шероховатости. Блок математической обработки включает алгебраически-логическое устройство 12. Устройство снабжено переключателем 13.

Работа устройства происходит следующим образом.

Предварительно задается длина трассы измерения поверхности и количество участков измерения, на которое разбивается , трасса, и, если задатчик 11 интервала измерения связан с двигателем механизма 2 перемещения щупа, то определяется число

XI

ю XJ

ON 00 ON

СО

оборотов двигателя оответствующее одному интервалу измерения. В рассматриваемом примере трасса длиной 80 мм разбивается на 10 участков - интервалов измерения, каждый из которых щуп датчика 1 шероховатости проходит за один оборот двигателя механизма 2 перемещения щупа. Устанавливают датчик 1 шероховатости на контролируемую поверхность, например, дервесностружечной плиты, и включают его в работу. При этом приводится в движение механизм 2 перемещения щупа. Разнопо- лярные импульсы различной амплитуды и длительности, соответствующие колебаниям щупа. т.е. профилю исследуемой поверхности, начинают поступать от датчика шероховатости в блок 7 обработки аналоговых сигналив, а именно, на входы амплитудных детекторов 8 и 9, которые осуществляют выборку и запоминание максимальных значений ампли1гуд импульсов в каждом интервале измерения. Причем амплитудный детектор 8 максимума осуществляет запоминание максимального значения положительного импульса, а амплитудный детектор 9 минимума - максимального значения (абсолютного) отрицательного импульса. В блоке 10 сложения осущестбляется сложение абсолютных значений амплитуд этих импульсов. Результат сложения hmaxi в виде аналр.гового сигнала присутствует на выходе блока 10 после каждого интервала измерения значение которого определяется по сигналу механизма 2 перемещения щупа, преобразованному задатчиком 11 интервала значений. При этом сигнал об окончании интервала измерения в виде короткого импульса поступает в блок 3 математической обработки и является для работы последнего разрешающим импульсом, а также этот сигнал поступает и в блок 7 обработки аналоговых сигналов. Причем этот сигнал поступает после прохождения механизмом 2 перемещения щупа заданного участка трассы, в рассматриваемом случае через 8 мм, а именно, в момент совершения одного полного оборота двигателем механизма 2 перемещения щупа. Ана- логр-цифровой преобразователь 5 преобразует аналоговую величину напряжения hmaxi , поступившего к нему на первый вход от блока 10 сложения и характеризующего максимальную величину неровности участка, и импульсы цифрового кода, количество которых для каждого интервала измерения фиксируется блоком 3 математической обработки. Последний после считывания аналогового сигнала данного интервала генерирует импульс сброса, который сбрасывает амплитудные детекторы 8 и 9 в состояние О. Для следующего интервала измерений вышеописанный процесс повторяется. При завершении прохождения трассы щупом, т.е. по окончании 10-го

5 интервала измерения, по сигналу от механизма 2 перемещения щупа блок 3 производит математическую. обработку зафиксированных значений по заданной известной программе определения параметра

10 шероховатости Rm, представляющий собой среднее значение суммы максимальных неровностей hmaxi всех интервалов, т.е, требуемое пр методике значение параметра R m - hmaxi/п.где п - число интервалов. Процесс

15 измерения повторяется, При необходимости проверки работоспособности устройства вход блока 7 обработки аналоговых сигналов точнее, первые входы амплитудных детекторов 8 и 9 переключаются с выхода датчика 1

0 шероховатости на выход имитатора 6 датчика шероховатости. При этом имитатор 6,преоб- разуя импульсы генератора 4,формирует аналоговые сигналы, величина и форма которых близки сигналам датчика шерохова5 тести при его работе. Параметры hmaxi и Rm ; этих имитирующих сигналов предварительно рассчитывают, а затем сравнивают с результатом обработки их блоками 7

обработки аналоговых сигналов и 3 матема- 0 тической обработки. Использование заявляемого изобретения позволит обеспечить достоверность результата математической обработки из-за возможности проверки работоспособности устройства имитатором 5 датчика шероховатости и возможности согласования работы блока математической обработки со скоростью прохождения щупом трассы измерения, т.е. с механизмом перемещения щупа. В результате повысит- 0 ся доступность устройства для внедрения на предприятиях и достоверность и точность результата определения шероховато

сти... :...- . Формул а и зоб ре те ни я

5 Устройство для определения шероховатости, включающее датчик шероховатости со щупом, механизм перемещения щупа и блек математической обработки, включающий генератор импульсов и аналого-цифро0 вой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и точности определения шероховатости, устройство снабжено имитатором сигналов датчика шероховатости, переключателем и

5 блоком обработки аналоговых сигналов, выполненным в 8иде блока сложения, амплитудных детекторов максимума и минимума, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока сложения, и задатчика интервала измерений,

выходы датчика шероховатости и имитатора через переключатель электрически связаны с первыми входами амплитудных детекторов минимума и максимума, вторые входы которых соединены е выходом задатчика интервала измерений, а выход схемы сложения электрически связан с первым входом аналого-цифрового преобразователя.

второй вход которого соединен с выходом задатчика интервала измерений, выход генератора импульсов связан с входом имитатора сигналов датчика шероховатости и третьим входом аналого-цифрового преобразователя, а вход задатчика интервала измерений связан с механизмом перемещения щупа датчика шероховатости.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может использоваться для определения шероховатости. Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерения. Устройство содержит датчик шероховатости с механизмом перемещения щупа, блок математической обработки с генератором импульсов и с аналого-цифровым . преобразователем. Устройство снабжено имитатором сигналов датчика шероховатости и блоком обработки аналоговых сигналов, выполненным в виде амплитудного детектора максимума и амплитудного детектора минимума, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам схемы сложения и задат.чика интервала измерений, 1 ил.