Устройство для поверки механических секундомеров Советский патент 1993 года по МПК G04F1/06 G04D7/12 

Фиг.5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метрологии для поверки механических секундомеров,

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения поверки секундомеров различных марок.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для поверки механических секундомеров; на фиг. 2 - один из возможных вариантов конструкции посадочного места для поверяемого секундомера большего диаметра с двумя кнопками управления; на фиг. 3 - то же, для секундомера меньшего диаметра с одной кнопкой управления; на фиг. 4-разрез А-А нафиг.2; на фиг, 5 - вариант конструкции силопере- дающего узла в положении воздействия на основную кнопку управления секундомера; на фиг. 6 - то же, в положении воздействия на боковую кнопку управления секундомера; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг.5; на фиг. 8 - головка.

Устройство для поверки механических секундомеров содержит поворотную платформу 1, закрепленные на поворотной платформе посадочные места 2 с поворотными эксцентриковыми упорами 3 для установки поверяемых секундомеров 4, блок электромагнитов со штоками 5, воздействующими посредством силопередающего узла б на кнопки управления секундомерами, считывающие головки 7, оптически связанные с циферблатами поверяемых секундомеров, формиройатели измерительных сигналов 8, входы которых соединены с соответствующими выходами считывающих головок, а выход - с входами устройства 9 управления, с одним из входов устройства 9 управления соединен также выход задатчика 10 образцовых интервалов времени , один выход устройства 9 соединен с входом блока 5 электромагнитов со штоками, а другой его выход - с входом вычислителя 11, выход последнего соединен с входом регистратора 12.

Поворотная платформа 1 снабжена направляющими вращения и фиксатором для ее закрепления в двух положениях, сдвинутых друг относительно друга на 90°, и обеспечивает размещение секундомеров при поверке в двух положениях - циферблатом вверх и кнопками управления вверх (согласно требованиям ГОСТ 8.423-81).

Посадочные места для поверяемых секундомеров 4 смонтированы на общем для группы мест основания 13(фиг,2), имеющем отверстия для попадания в поля зрения соответствующих считывающих головок циферблатов поверяемых секундомеров. Каждое из посадочных мест образовано парой поворотных эксцентриковых упоров 3, парой пружинных защелок 14 и направляющей вилкой 15. Поворотные эксцентриковые упоры 3 расположены симметрично относительно оси симметрии секундомера и имеют возможность поворота вокруг своей оси с фиксацией в определенных угловых

положениях с зеркальной симметрией по отношению друг к другу. Фиксатор может быть любым, например по типу галетных переключений. В каждом из положений, количество которых определяется количе5 ством типоразмеров поверяемых секундомеров, низ секундомера упирается в специальные пазы упоров 3 и прижимается к ним пружинными зещелками 14. При этом диаметры и форма пазов рассчитываются

0 так, что при фиксированном положении секундомера расположение верхней поверхности пусковой кнопки секундомера остается неизменным.

Пружинные защелки 14 представля5 ют собой, например, плоские пружины с неметаллической накладкой на концах для исключения возможности выпадания секундомеров без повреждения при этом поверхностей корпуса секундомера. На0 правляющая вилка 15 ориентирует ось кнопки секундомера в пространстве для его надежного запуска.

Блок 5 электромагнитов со штоками может быть выполнен в виде одного элек5 тромагнита, якорь которого механически связан с несколькими штоками, каждый из которых посредством силопередающего узла 6 обеспечивает пуск или останов одного из поверяемых секундомеров путем удара

0 по его кнопке управления при ср абатыва- нии электромагнита, либо в виде нескольких электромагнитов, каждый из которых связан с одним штоком или с их группой.

Силопередающий узел 6 содержит по5 воротный валик 16 (фиг.З), расположенный параллельно оси поворота платформы 1 между штоками электромагнитов блок 5 и кнопками управления по веряемых секундомеров 4. Концы валика 16 заделаны в

0 направляющие вращения, например шарикоподшипники 17. На одном из концов валика имеется выступ 18, расположенный между двумя неподвижными упорами 19, ограничивающими угол поворота валика. В

5 исходном положении выступ 18 прижат к одному из упоров 19 пружиной 20. При этом стержень 21 располагается соосно с пусковой кнопкой 22 управления секундомера и штоком 23 электромагнита 24. При этом стержень 21 удерживается в среднем положении возвратной пружиной 25. Стержень 21 служит для передачи механического воздействия от штока 23 к пусковой кнопке 22 секундомера.

На поворотной платформе установлен также дополнительный электромагнит 26, якорь которого механически связан с валиком 16, например, с помощью гибкого тросика 27, один конец которого закреплен на якоре электромагнита 26, а другой - на валике 16, чем обеспечивается вращение валика 16 при срабатывании электромагнита 26 до момента прижатия выступа 18 к другому упору 19. Угол поворота валика 16 задается взаимным расположением упоров 19 из того расчета, чтобы в повернутом положении валика 16 параллельно осям штока 23 электромагнита 24 и пусковой кнопки секундомера расположились оси стержней 28 и 29, подпружиненные соответственно пружинами 30 и 31. Стержни 28 и 29 скреплены между собой перекладинами 32. Во втором положении валика 16 стержень 28 располагается над боковой кнопкой 33 поверяемого секундомера, обеспечивая его сброс при срабатывании электромагнита 24 после того, как сработал электромагнит 26.

Каждая из считывающих головок 7 состоит из осветительной лампы 34 (фиг.4), объектива 35, маски 36 и фотопреобразователя 37. Лампа 34 служит для освещения циферблата поверяемого секундомера и располагается на продолжении оси его стрелки. При этом тень от стрелки на шкале секундомера образуется под ней при любом положении стрелки и тем самым исключается возможность появления ложных сигналов. Оптическая ось объектива 35 проходит примерно через центр контролируемого участка шкалы симметричного относительно ее начальной отметки. При этом циферблат секундомера располагается в плоскости предметов объектива 35, а маска 36 - в плоскости его изображений. Маска 36 служит для выделения участка изображения шкалы, примерно симметричного относительно начальной отметки, и формирования оптических сигналов (изменений светового потока), характеризующих движение изображения стрелки в пределах этого участка. Маска 36 может быть выполнена, например, в виде двух круглых пропускающих свет диафрагм, располагаемых по краям изображения выделенного участка шкалы. Фотопреобразователь 37 преобразует эти сигналы в электрическую форму. Он состоит из фотоприемника и электронной схемы для согласования его выходного сигнала с входом последующего блока электроники.

Формирователи измерительных сигналов 8 обеспечивают преобразование выходных сигналов с фотопреобразователей считывающих головок 7 в прямоугольные

импульсы, фронты которых фиксируют моменты прохождения изображением стрелки диафрагм.

Устройство 9 управления содержит цифровые логические схемы, которые обеспечивают с помощью сигналов от задатчика 10 образцовых интервалов времени и с формирователей 8 накопление в вычислителе 11 чисел импульсов, пропорциональных трем интервалам времени: интервалу от момента

пуска стрелки до первого пересечения ее изображением границы контролируемого участка шкалы (гпв); интервалу между двумя последовательными пересечениями изображением стрелки границ указанного участка (гдв); интервалу от момента последнего пересения изображением стрелки границы контролируемого участка шкалы до момента останова секундомера (ХАО). Кроме того, устройство 9 содержит усилители мощности

для обеспечения срабатывания основных и дополнительного электромагнитов по логическим сигналам соответствующей логической схемы, также входящей в состав устройства 9.

В качестве задатчика образцовых, интервалов может быть использован стандартный электронный секундомер-таймер или генератор образцовой частоты со счетчиком импульсов и дешифратором, на выходе которого формируются старт-стопные импульсы, ограничивающие задаваемые интервалы времени.

Вычислитель 11 помимо накопления чисел импульсов, пропорциональных указанным выше интервалам времени, производит расчет по ним погрешностей показаний поверяемых секундомеров по формуле

tX tn.B - tAB + tAO,

45

О)

а также обработку результатов измерений согласно требованиям ГОСТ 8.423-81.

Регистратор 12 может представлять собой устройство цифровой индикации или 0 цифропечатающее устройство, или их комбинацию.

Функции устройств 11 и 12 могут быть выполнены с помощью стандартной микро- ЭВМ с дисплеем и цифропечатью. На мик- 5 роЭВМ могут быть возложены и функции управления процессом поверки секундомеров.

Устройство для поверки механических секундомеров работает следующим образом.

Поворотная платформа 1 устанавливается в одно из двух возможных положений - горизонтальное или вертикальное. В зависимости от типоразмеров секундомеров из поверяемой партии эксцентриковые упоры 3 устанавливаются в заданное диаметром секундомера положение, после чего секундомеры устанавливаются и фиксируются пружинными защелками 14 (фиг,2) и направляющими вилками 15. В начальном положении пружиной 20 (фиг.З) валик 16 установлен в положении, при котором под штоками 23 электромагнитов 24 оказываются подпружиненные стержни 21. По команде оператора устройство управления 9 с помощью блока электромагнитов б, содержащим, например, электромагниты 24, производит пуск поверяемых секундомеров. После окончания требуемого интервала времени, задаваемого задатчиком образцовых интервалов времени 10, устройство управления 9 с помощью блока 6 производит останов поверяемых секундомеров 4. В процессе движения стрелок поверяемых секундомеров считывающие головки 7 осуществляют слежение за ними и формирователи измерительных сигналов 8 вырабатывают эти сигналы при попадании стрелок в поля зрения считывающих головок. По этим сигналам и сигналам от задатчика 10 вычислитель 11 производит расчет погрешностей показаний каждого из поверяемых секундомеров по формуле (1). При поверке секундомеров с боковой возвратной кнопкой после описанного цикла измерения устройство управления 9 обеспечивает срабатывание дополнительного электромагнита 26, который с помощью тросика 27 поворачивает валик 16. При этом под электромагнитами 24 ока- зываются поперечные перекладины 32. Далее по команде с устройства управления 9 срабатывают электромагниты 24 и подпружиненные стержни 28 ударяют по боковым кнопкам 33 секундомеров 4, сбрасывая их стрелки в исходное положение. После этого напряжение с обмотки электромагнита 26 снимается и под воздействием пружины 20 валик 16 возвращается в исходное положение.

Описанная процедура измерения повторяется на каждом контролируемом интервале времени требуемое число раз в обоих возможных положениях платформы 1 и в вычислителе 11 производится обработка полученных результатов измерения. Результаты расчетов фиксируются регистратором 12.

Формула изобретения Устройство для поверки механических

секундомеров, содержащее поворотную платформу, установленную с возможностью ее фиксации в вертикальном и горизонтальном положениях, снабженную посадочными местами для крепления секундомеров, блоком электромагнитов, якоря которых соединены со штоками, считывающие головки, размещенные на платформе у каждого посадочного места, каждая из которых состоит из осветителя, установленного на продолжении оси стрелки секундомера, а также расположенных последовательно объектива, оптическая ось которого проходит через центр выделенного участка изображения шкалы, маски и фотопреобразователя, блок

управления, один вход которого соединен с задатчиком временных интервалов, а другие входы через формирователи измерительных сигналов соединены с выходами соответствующих считывающих головок,

один выход блока управления через вычислитель подключен к регистратору, а другой выход- к обмоткам электромагнитов, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за

счет обеспечения поверки секундомеров различных марок, каждое из посадочных мест снабжено двумя поворотными эксцентриковыми упорами, а поворотная платформа снабжена силопередающим узлом,.

содержащим поворотный подпружиненный по направлению вращения валик с выступом на торце, расположенный на платформе параллельно оси ее вращения между штоками основных электромагнитов и кнопками управления поверяемых секундомеров, два неподвижных упора, контактирующих с выступом на валике, дополнительный электромагнит, якорь которого механически связан с валиком, который в

свою очередь снабжен группами из трех подпружиненных стержней для каждого из посадочных мест, причем один из стержней в каждой группе расположён соосно со штоком основного электромагнита, а два других

стержня соединены перекладиной, размещенной с возможностью контакта со штоками соответствующего электромагнита, а оси этой пары в каждой группе стержней смещены по углу относительно первого стержня в

той же группе.

Фи&г

Фиг.3

Использование: часовая промышленность, метрология, средства поверки механических секундомеров. Сущность изобретения: каждое посадочное место поверяемого секундомера 4 снабжено парой поворотных эксцентриковых упоров. Поворотная платформа содержит силопередаю- щий узел, который имеет поворотный валик 16 с выступом 18 на торце, подпружиненный по направлению его вращения. Валик 16 расположен между штоками 23 основных электромагнитов 24 и кнопками 22 управления поверяемых секундомеров. В состав си- лопередающего узла также входят два неподвижных упора 19, контактирующих с выступом 18 на валике 16, дополнительный электромагнит26,якорь которого механически связан с валиком 16. Валик 16 снабжен группами (для каждого посадочного места) подпружиненных стержней. В каждой группе два стержня соединены перекладиной, размещенной с возможностью контактирования со штоком 13 основного электромагнита 24, а один стержень расположен соосно со штоком 23 и ось его смещена по углу относительно осей двух других стержней. 6 ил. (Л С 26 Ю