Устройство для контроля шерохова-ТОСТи пОВЕРХНОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01B17/08 

Изобретение относится к контроль измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости поверхности. Известно устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее искатель и Ьрединенн.ую с ним контрольно-измерительную аппаратуРУ 1. Недостатком известного устройств является ограниченная область его применения и длительность осуществле ния контроля из-за использования в устройстве определенного вида элеме тов (например емкостного датчика и т.д.). Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устро ство для контроля шероховатости поверхности, содержащее искателе с пьезоэлем1гнтом и электродами и ре гистратор f2f). Недостатком этого .устройства явл ется низкая точность и производител ность контроля, Обусловленная наличием промежуточного элемента мезеду пьезоэлементом и контролируемым изделием и необходимостью дополнитель ной настройки устройства перед конт ролем. Цель изобретения - повышение точности и производительности контроля, а также расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено контактным элементом, один конец которого жестко закреплен на пьезоэлементе,. а на другой нанесен электрод, контактирующий в процессе контроля с корпусом искателя, последовательно соединенными генератором одиночных импульсов, генератором пилообразных напряжений и высокочастотным генератором, выход которого подключен к электродам пьезоэлемента, и схемой запуска, регистратор .выполнен в виде цифрового вольтметра с элементом памяти, входы которого связаны,соответственно,с выходом генератора пилообразного напряжения, второй вход которого соединен со схемой запуска, и с выходом генератора одиночных импульсов, один из входов которого подключен к корпусу, .а другой - к эле «-тред у контактирующего эленюнта, а пьезоэлемент установлен с возможностью перемещения параллельно рабочей поверхности пьезоэлемента и перпендикулярно к ней.

На чертеже представлена схема устройства для контроля шероховатости поверхности.

Устройство содержит пьезоэлемент (например пьезокерамический элемент типа ЦТС-19 призматичедкой формы), контактный элемент 2, жестко закрепленный -на пьезоэлементе одним своим. концом/ а на другом нанесен электрод 3, корпус 4,, имеющий соответствующееконтактному элементу 2 углубление 5 с кольцевым контактом 6, Пьезоэлемент 1.С контактным элементом 2 размещены в корпусе 4. Электрод.3 и контакт бсоединены с пенератором 7 одиночных илшульсов. Кроме того, устройство содержит цифровой измеритель 8 напряжения и генератор9 пилообразного иапряясе-ния, генератор 10 высокочастотных колебаний.

Устройство работает следующим образом.

Пьезозлемент 1 вместе с корпусом накладывается на контролируемую поверхность 11. При накладывании пьезоэлемента, в момент, .когда рабочая, грань пьезоэлемента еще не находится в контакте с поверхностью 11,под действием силы тяжести пьезозлёмента 1 происходит посадка контактного элемента 2 в соответствующее ему коническое углубление 5 корпуса 4. При этом электрод 3 и контакт, б становятся в положение соосности, а pa6t чая грань пьезоэлемента на нёкотррьи незначительный размер выетхгпает над опорной плоскрстью корпус 4. Когда же рабочая грань пьезоэлемента 1 и опорная плоскость, корпуса 4 устанавливается на контролируемой поверхнос.ти 11, то между электродом 3 и контактом 6 образуется незначительны кольцевой зазор (О, 3-0,5мм),Пьезоэлемент находится на контролируемой поверхности в свободном (незакрепленном) состоянии. После этого запускается генератор 9 пилообразного напряжения. Он вырабатывает импульсное напряжение, которое подается на линейно управляемый вход генератора 10 высокочастотных колебаний, настроенного на резонансную рабочую частоту пьезоэлемента 1, В результате, с генератора 10 напряжение создает :вынуждающее электрическое поле на обкладках пьезоэлемента 1. При достижении определенного значения вынуждающего напр5шения, соответствуйтего величине данной неровности контролируемой поверхности,, пьезоэлемент начинает скользить по поверхности 11 и происходит згшыкание электрода 3 и

контакта6.При этом генератор 7 одиночных импульсов вырабатывает прямоугольный импульс, передним фронтом которого вводится в память цифрового измерителя 8 напряжения значение напряжения для данного момента генератора 9, а задний фронт прямоугольного импульса генератора 7 Прерывает работу генератора 9.

Таким образом, при появлении импульса на выходе генератора 7 фиксируется момент контроля шероховатости, которая оценивается по величиневынуждающего напряжения в момент начала скольжения пьезоэлемента по поверхности. Отсчет производится по измерителю 8.

Формула изобретения

Устройство для Контроля шероховатости поверхности, содержащее искатель с пьeзoэлeIv eнтoм и электродами, и регистратор, о тличающеес я тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, а также расширения области применения, оно снабжено контактным элементом, один конец которого жестко закреплен на пьезоэлементе, а на другой нанесен электрод, контактирующий в процессе контроля с.корпусом искателя, последовательно соединенными енератором единичных импульсов, генератором пилообразных напряжений и высокочастотным генератором, выход которого подключен к электродам пьезоэлемента, и схемой запуска, регистратор выполнен в виде цифрового вольт метра с элементом памяти, входы которого связаны, соответственно, с выходом генератора пилообразного напряжения, второй вход которого соединен со схемой запуска, и с выходом генератора одиночных импульсов, один из входов которого подключен к корпусу, а другой - к электроду контактирующег элемента, а пьезоэлемент установлен с возможностью перемещения параллельно рабочей поверхности пьезоэлемента и перпендикулярно к° ней.

Источники инфорА4ации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

38939:6, кл. G 01 В .

t

2.Егоров В.А. Оптические и гдупбвые приборы для изме.рения шероховатости поверхности, М., Машиностроение, 1965, с. 216-218 (прототип).