Устройство для автоматического измерения дисбаланса изделий Советский патент 1978 года по МПК G01M1/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при балансировке вращающихся роторов..-,

Известно балансировочное устройство, содержащее датчик дисбаланса, усилитель, два параллельно соединенных источника постоянного тока, входы которых подключены к усилителю, а сигнал с выходов поступает на конденсатор, а затем на фазометр. Источники тока являются ключами, пропускающими или запирающими сигнал дисбаланса для заряда или разряда конденсатора 1.

Работа источников постоянного тока в ключевом режиме и паличие конденсатора в цепи уменьщают точность измерения дисбаланса, что сказывается в свою очередь на точности балансировки изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения дисбаланса изделий, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, блок сравнения заданной и фактической скоростей вращения изделий, резонансный фильтр, фазометр, силовой преобразователь, задающий генератор частоты 2.

Частоту задающего генератора устанавливают равной предварительно определенной резонансной частоте фильтра. Однако из-за температурной нестабильности резонансных фильтров, выполненных на транзисторах, нарущается равенство между заданной частотой вращения изделия, поддерживаемой приводом, и резонансной частотой фильтра. В результате этого фильтр вносит фазовые погрешности при изме.рении угла неуравновещенности, а устройство в целом не обеспечивает точное измерение дисбаланса изделий.

Целью изобретения является повыщение точности измерений.

Указанная цель достигается благодаря тому, что устройство для автом-аТЯческого измерения дисбаланса изделий согласно изобретению снабжено дополнительным резонансным фильтром, вход и выход которого соединены с входами фазометра, при этом оба резонансных фильтра настроены на одинаковую частоту.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит последовательно соединенные датчик дисбаланса и резонансный фильтр 2, которые образуют канал 3 выделения сигнала дисбаланса. На частоту резонансного фильтра 2 настроен дополнительный резонансный фильтр 4. Вход и выход фильтра 4 подключены к входам фазометра 5, вместе с которым дополнительный резонансный фильтр 4 образует блок

6 контроля скорости вращения изделий. Второй выход дополнительного резонансного фильтра 4 соединен с указателями величины и места неуравновешенности (на схеме не показаны).

Выход фазометра 5 соединен с входом силового преобразователя 7, выход которого соединен с электродвигателем 8 вращения изделия 9.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 9 приводят во вращение электродвигателем 8. При наличии неуравновещенности изделие 9 воздействует на датчик 1 дисбаланса. Сигнал датчика дисбаланса состоит из сигнала дисбаланса, частота которого равна частоте вращения изделия, и сигналов помех с иными частотами.

Резонансный фильтр 2 увеличивает отношение сигнала к помехе, благодаря чему на выходе этого фильтра появляется синусоидальный сигнал неуравновешенности изделия 9. Дополнительный резонансный фильтр 4 изменяет фазу этого синусоидального сигнала,в соответствии с фазо-частотной характеоистикой фильтра. Фазометр 5 измеряет сдвиг фаз между входом и выходом фильтра 4. Выходное напряжение фазометра 5, пропорциональное углу сдвига фаз, подается на силовой преобразователь 7, воздействующий на электродвигатель 8. Скорость электродвигателя 8 изменяется так, чтобы выходное напряжение фазометра 5 стремилось к нулю. TaiKHM образом, угол сдвига фаз между входом и выходом фильтра 4 поддерживается равным О или 180°. Если резонансной частоте фильтров 2 и 4 соответствует угол сдвига.фаз между входом и выходом фильтра 4, отличный от О и 180°, в состав фазометра 5 вводят з.алатчик угла в виде делителя напряжения и суммирующее (сравнивающее) устройство:

Поддержание постоянного фазового сдвига между входом и выходом резонансного фильтра 4 исключает фазовые погрешности, вносимые фильтрами, при измерении угловой координаты .неуравновешенности. Благодаря большой крутизне характеристики фильтра при частотах, близких к резонансной, частота вращения изделия 9 поддерживается равной резонансной частоте фильтров независимо от ее абсолютного значения. Последнее обстоятельство повышает точность из.мерения величины дисбаланса.

Повышение точности измерения величины и угловой координаты Неуравновешенности способствует достижению требуемой точности балансировки изделия на универсальных балансировочных станках за меньщее число измерений,

5 что ведет к повышению производительности станков.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения дисбаланса изделий, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, резонансный фильтр, фазометр и силовой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным резонансным фильтром, вход и выход которого соединены с входами фазо1йетра, и оба резонансных фильтра настроены на одну и ту же частоту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 2171114, кл. G 01 М 1/22, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 366369, кл. G 01 М 1/22, 1970.