Устройство для испытания наклономеров Советский патент 1980 года по МПК G01C25/00 

1

Изобретение относится к иэмёри- тельной технике и может быть использовано при проверке параметров прецизионных измерителей угла наклона относительно горизонта.

Известны устройства для испытаний наклономеров с помощью оптической делительной головки, содержащие корпус, подвижную часть с испытуемым наклономером, измерители угловых перемещений подвижной части и выходного сигнала наклономера 1 .

Эти устройства обладают нелинейной характеристикой задания углов наклона, что затрудняет их использование.

Известны также устройства аналоJCH4Horo назначения, снабженные приводом для перемещения подвижной части на заданный угод 2.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее корпус, подвижную часть с испытуемым наклономером, преобразователь линейных перемещений подвижной части в ее угловое перемещение, измеритель линейных перемещений подвижной части и

измеритель выходного сигнала наклономера 13 .

Однако это устройство не обеспечивает надлежащей точности опреде5 Ленин нелинейности -характеристики прецизионных наклономеров. Последнее объясняется погрешностью вычисления нелинейности, связанной с дрейфами нуля и масштабного коэффициента наклономера в результате воздействия дестабилизирующих факторов во время определения статической характеристики испытуемого наклономера .

15 Цель изобретения - повышение точности определения нелинейности характеристики наклономера.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для испытаний наклономеров, содержащее корпус, подвижную часть с испытуемым наклономером, преобразователь линейных перемещений подвижной части в ее угловое перемещение, измеритель линейных перемещений подвижной части и измеритель выходного сигнала наклономера, введены привод для равномерного переметения подвижной части в горизонтальном направлении

30 и дважды дифференцирующее звено.

подключенное между наклономером и измерителем его Bwxofltioro сигнала, а преобразователь линейных перемещений подвижной части в ее угловое перемещение выполненн в виде двух наклонных к горизонту плоскостей контактирующих через опоры скольжения с подвижной частью.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства..

Устройство состоит из корпуса 1, подвижной части 2 ,с испытуемым наклономером 3, преобразователя линейных перемещений подвижной части .2 в ее угловое перемещение, выполненного в виде- двух наклонных к горизонту плоскостей 4, контактирующих через опоры 5 скольжения с подвижной частью 2, измерителя линейных перемещений подвижной части 2 в виде подвижного ротора 6 и укрепленного ,на корпусе 1 статора 7, измерителя 8 выходного сигнала наклономера 3 и дважды дифференцирующего звена 9, включенного между наклономером 3 и измерителем 8. Подвижная часть 2 с помощью пружины 10 поджата к подвиж ному штоку 11 привода 12 равномерного перемещения подвижной части в горизонтальном направлении.

Устройство работает следующим образом..

Равномерное горизонтальное пере- мещение ;;. щтока 11 со скоростью от привода 12 вызывает равномерно нарастающий поворот подвижной части 2 с испытуемым наклономером 3. вокруг оси,, перпендикулярной плоскости чертежа, на угол .р , определяемый при мал.ых углах Ц) наклона плоскостей 4 к горизонту выражением

.,

(1)

li - расстояние между опогдерами 5 скольжения; ;t - время перемещения подвижной части;

22, коэффициент преобразоk - -V v

е вания устройства. На выходе испытуемого .наклономера 3 при этом наблюдается непрерывно.е нарастание выходного сигнала.

Ограничиваясь с достаточной для практических целей .точностью учетом тольк.о квадратичной составляющей нелинейности статической характеристики наклономера, можно записать выражение дл.я его выходного сигналаС с учетом (1 в виде

(2)

где К ,. - нулевой сигнал наклономера;

К. - коэффициент преобразования наклономера;

К - коэффициент квадратичной

нелинейности наклономера; Нелинейность наклономера нахо.дится как частное

Г

(3)

Таким образом, для определения нелинейности х.арактеристики испытуемого, наклономера необходимо задать равномерную скорость поворота подвижной части 2, измерить выходной сигнал наклономера после дву кратного дифференцирования и сигна измерителя л-инейных перемещений подвижной части, затем провести вычисления нелинейности в соответствии с соотношением (3) для интересующих точек характеристики наклономера. Устройство допускает определение по реперным точкам статической харктеристики наклономера и порога его чувствительности по показаниям измерителя линейных перемещений подвижной части на основе использования соотношения (1).

Введен.ие в устройство привода 12 для равномерного перемещения подвижной части 2 с испытуемым наклономером 3 и дважды дифференцирующего звена 9, подключенного между наклономером 3 и измерителем 8 его выходного сигнала, и выполнение пр Этом преобразователя линейных перемещений в угловое перемещение подвижной части 2.в виде наклонных -к горизонту плоскостей 4, контактирующих через опоры 5 скольжения с подвижной частью, позволяет повысить точность определения нелинейности характеристики наклономера за счет.-снижения погрешности задания скорости поворота подвижной чати 2 с наклономером 3 и сокращения времени измерений.

Уменьшение времени измерений,достигнутое благодаря исключению нер.бходимости построения по точкам статической характеристики наклономера и последующего вычисления ее нелинейности, позволяет пропорционально (практически более чем на порядок) снизить погрешность от дрейфа нуля и, Ъйобенно, масштабного коэффициента наклономера.

Формула изобретения

Устройство для испытаний накЛономеров, содержащее корпус, подвижную насть с испытуемым н.аклономером, преобразователь линейных перемещений подвижной ч-асти в ее угловое перемещение,, измеритель линей-ных перемещений подвижной части и измеритель выходнохО сигнапа наклономера, отличающееся 5 тем, что, с целью пов1лпения точности определения нелинейности характеристики наклономера, в него ввепены привод для равномерного переметения подвижной части в горизонтальном направлении и дважды дифференцирующее звено, подключенное между наклономером и измерителем выходного сигнала, а ватель линейных перемещений подвиж ной части в ее угловое перемещение выполнен в виде двух наклонных к Горизонту плоскостей, контактирую их через опоры скольжения с подижной частью. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизг: 1. Авторское ««Я °д;о .-Г.;оГ. . Г .fe :: %r«рументоведение. М., Недра , , с. 99-10-1 (прототип).

I/

n/:i

// /2

U v