Измерительное двухканальное устройство к балансировочному станку Советский патент 1980 года по МПК G01M1/22 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в высокоточных балансиро вочных станках. Известно измерительное двухканальное устройство к балансировочному станку, содержащее фотодатчик опорного сигнала и имеющиеся в каждом канале датчик дисбаланса, электроди намический векторметр с двумя неподвижными и подвижными обмотками и усилительно-преобразовательный блок выполненный в виде каскада формирования опорного напряжения прямоугол ной формы с входом, подключенным к фотодатчику, и с выходом, подключен ным к неподвижным обмоткам векторметра, и каскада усиления сигнала дисбаланса со входом, подключенным к датчикам дисбаланса, и с выходом, подключенным к тподвижным обмоткам векторметра t1J. Однако такое схемное решение векторметра и наличие опорного напряжения прямоугольной формы не позволяет использовать устройство в. высокоточных балансировочных старках. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретению является измерительное двузсканальное устройство к балансировочному станку, содержащее фотодатчик опорного сигнала, формирователь опорного напряжения и имеющиеся в каждом канале последовательно соединенные между собой датчик дисбаланса и широкополосный усилитель,два электронных ключа с одними входами, подключенными к формирователю опорного напряжения, источник постоянного тока и комплексный электродинамический векторметр с двумя неподвижными обмотками, подключенными.к выходам ключей, и с одной подвижной обмоткой, подключенной к источнику .постоянного токаГ27. Однако при работе с известным устройством точность измерений понижается вследствие того, что на ротор необходимо наносить светоконтрастные метки через 90 или 180°. Для роторов в собранных изделиях нанесение меток не всегда возможно. Кроме того, при формировании опорных напряжений от двух или четырех меток возникает неоднозначность в величине угла дисбаланса, устранение которой связано с усложнением схемных решений.

Цель изобретения состоит в повышении точности измерения.

Это достигается тем, что прёд ла1 аёмое устройство снабжено триггером, пбдкЛУдчённйм к выходу фотодатчика опорного сигнала и к входу формирователя опорного напряжения, и размещенными в каждом канале двумя последовательно соединенными между собой синхронными детекторами, входы первого из которых подключены к айрокополосному усилителю и к триггеру, а вход и выход второго, соотвественно, - к выходу формирователя опорного найряжения и к другим входам обоих электронных ключей.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства- на фиг. 2 - графики напряжений, действующих в нем в зависимости от времени.

Устройство содержит фотодатчик 1 Опорного сигнала, формирователь 2 Опорного напряжения, выполненный в виде дифференцирующей цепи 3 и подключенных к ней триггеров 4 и 5; триггер б, подключенный к выходу фотодатчика 1 и к входу дифференцирующей цепи 3, последовательно соединенные между собой датчик дисбаланса 7 и широкополосный усилитель 8 и датчик 9 дисбаланса и широкополосный усилитель 10, два электронных ключа 11,12 со входами 13 и 14, подключенными к триггерам 4 и 5; два электронных ключа со входами 17 и 18, подключенными к триггерам 4 и 5.

Кроме того, устройство содержит источники 19,20 постоянного тока, Комплексный электродинамический векторметр 21 с двумя неподвижными обмотками 22 и 23, подключенными к выходам ключей 11 и 12, и с одной подвижной обмоткой 24, подключенной к источнику 19 постоянного тока, и комплексный электродинамический векторметр 25 с двумя неподвижными обмотками 26 и 27, подключеннымик выходам ключей 15 и 16, и с одной подвижной обмоткой 28, подключенной к источнику 20 постоянного тока.

Устройство содержит также два последовательно соединенных между собой синхронных детектора 29 и 30, входы первого из которых 29 подключены к широкополосному усилителю 8 и к триггеру б, а вход и выход второго, 30, соответственно, - к выходу форирователя 2 и ко входам 31 и 32 электронных ключей 11 и 12; и два поЛедова;гельно соединенных между собой синхронных детектора 33 и 34, входы первого из которых 33 подключены к усилителю 10 и к триггеру б, а вход и выход второго 34, соответственно, - к выходу формирователя 2 и к6 входам 35 и 36 электронных ключей 15 и 16.

Работа устройства заключается в следующем. .

Балансируемый ротор 37 с нанесенной на нем меткой 38 устанавливается на упругой подвеске 39 и 40 и приводится во вращение.

Измерительные сигналы, снимаемые с датчиков 7 и9 дисбаланса, усиленные усилителями 8 и 10, подаются на сигнальные входы синхронных детекторов 29 и 33. С выхода фотодатчика 1 снимается сигнал U , имеющий частоту равную частоте cJ вращения ротора. На Управляющие входы детекторов 29 и 33 с выхода триггера б, управляе могО фотодатчиком 1, подается сигнал коммутации с частотой . При этом на выходе синхронных детекторов 29 и 33, работающих в режиме преобразования сигнала, образуются идентичные сигналы с частотой - , содержащие информацию о величине дисбаланса и его положении - , л

Дифференцирующая цепь 3 по сигналу с .выхода триггера б формирует последовательность V импульсов положительной и отрицательной полярностей, которая подается на счетные входы триггеров 4 и 5. Из этой последовательности таким образом формируются сигналы на выходе триггеров 4 и 5, имеющие частоту - и сдвиг фаз между собой, равный 90.

Далее сигнал с выхода триггера 5 подается на управляющие входы синхронных детекторов 30 и 34, на выходе которых образуютсА идентичные сигнаU314I равные каждый произве30 у J4 - л)

дению (, имеющие частоту и содержащие однозначную информацию о величине и положении дисбаланса на этой частоте.

Если учитывать сигнал с выхода триггера 4, тогда на выходе детекторов 30 и 34 образуются идентичные сигналы, равные каждый произведению 17, 17-0 и неоднозначно связанные с положением дисбаланса.

Следовательно, для сохранения однозначности на синхронный детектор необходимо подать сигнал с частотой и со сдвигом фаз в 90. Для этого сигнал с выхода детектора 30 подается на сигнальные входы 31 и 32 электронных ключей 11 и 12, ас выхода детектора 34 - на сигнальные входы 35 и 36 ключей 15 и 16. На входы 13, 14, 17 и IP управления ключей 11, 12 15 и 16 подается опорное напряжение коммутации в квадрате с частотой с выходов триггеров 4 и 5. Напряжение с выходов ключей 11, 12 и 15,16 .подается на неподвижные обмотки 22, 23 и 26,27 векторметров 21 и 25, подвижные обмотки 24,28 которых запитаны постоянным током источников 19, 20.

Таким образом, предлагаемое устроство позволяетоднозначно йыделйть :и измерять дисбаланс по величине и углу по одной метке на роторе, что повышает точность балансировки и упрощает эксплуатацию станка. Формула изобретения Измерительное двухканальное-устройство к балансировочному станку, содержёцдее фотодатчик опорного сигнала, формирователь опорного напряжения и имеющиеся в каждом канале последовательно соединенные между собой датчик дисбаланса и широкопол ный усилитель, два электронных ключ с одними входами, подключенными к формирователю опорного напряжения, источник постоянного тока и комплек ный электродинамический векторметр с двумя неподвижными обмотками, под .ключенными к выходам ключей, и с одной подвижной обмоткой, подключен ной к источнику постоянного тока, отличающееся тем, что. с целью повышения точности измерения, оно снабжено триггером, подключенным к выходу фотодатчика опорного сигнала и к входу формирователя опорного напряжения, н размещёнными в каждом канале двумя последовательно соединенными между собой синхронными детекторами, входы первого из которых подключены к широкополосному усилителю и к триггеру, а вход и выход второго, соответственно, - к выходу формирователя опорного напряжения и к другим входам обоих электронных ключей. Источники информации, принятые во внимание- при экспертизе 1.Руководство по обслуживанию и описание бгшансировЬчнвго станка типа ROB фирмы Шенк, Дармштадт, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 532777, кл. G 01 М 1/22, 1975 (прототип). .

г, ,

4

К k к к k л

t%t I- Js-2Tt

з о

ч

Т4- 4Г/