Микромоментомер Советский патент 1981 года по МПК G01L3/00 

(54) МИКРОМОМЕНТОМЕР

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Известно устройство для измерения моментных характеристик микродатчиков, содержащее основание с координатным столиком для крепления статора датчика, стойку, на которой на .камневых опорах установлен поворотный стакан с зажимом для ротора датчика, компенсационный механизм с тор сионной нитью и фотооптический нульиндикатор LIJ . Однако известное устройствоне обеспечивает требуемой точности измерения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является .микромоментомер, содержащий корпус, чувствительный элемент с посадочным местом, под вешенный в корпусе на упругих растяж ках, основное координатное устройств нуль-индикатор, компенсатор и отсчет ное устройство 2J . . Недостатком такого микромоментомера также является низкая точность измерения, обусловленная низкой точностью взаимной выставки подвижной и неподвижной частей компенсатора. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается за счет того, что он снабжен установлен-; ным в корпусе с возможностью углового перемещения относительно горизонтальной плоскости дополнительным регулировочным координатным устройством с системами независимых подач, на котором закреплена неподвижная часть компенсатора, и системой зеркал с подсветкой, установленных под углом к оси моментомера и связанных с подвижной частью компенсатора. На фиг. 1 представлена конс руктивная схема микромоментомера; на фиг. 2, 3 и 4 - дополнительное регулировочное координатное устройство,соответственно, вид сверху, вид йрямо и вид сбоку, Микромоментомер (фиг, 1) содержит чувствительный элемент 1 с посадочным местом 2 для ротора 3 исследуемого датчика 3 и 4(статор 4 установлен на основном координатном устройстве 5) , подвешенного на упругих растяжках 6 и 7, образующих ось чувствительности 0- - 0/2, и снабженный зеркалом В, входящим вместе с лампой 9,конденсатором 10, диафрагмой 11, микрообъективом 12, фотодатчиками 13, резисторами 14 и 15 в состав нульиндикатора 16, арретиром 17 и компенсатором 18 и 19 (18 - его. подвижная часть, закрепленная на.чувствительном элементе 1; 19 - неподвижная част закрепленная на дополнительном регули вочном координатном устройстве 20). Дополнительное координатное устрой ство 20 содержит .(фиг.2-4) кронштейн 21, на котором установлена неподвижна часть (катушка) 19 компенсатора, закрепленный винтами 22 на плате (подаче) 23, перемещаемой по оси X между ограничительными планками 24 с помощь микровинтов 25, которая, в свою очередь, перемещается по оси У с помощью микровинта 26 вместе с платой (подачей) 27, закрепленной через плату 28 на основании 29 с помощью винтов 30 и 31 (регулировочных прижимных и отжимных), позволяющих изменять ее угол наклона относительно горизонтальной плоскости Х-У и вертикальной оси Z. Основание 29 вместе с кронштейнами 32 перемещается вверх - вниз по оси Z вдоль пазов 33 относительно винтов 34, закрепленных на несущей стойке 35, На подвижноз части 1.8 ком пенсатора закреплены кронштейны 36 и 37 с зеркалами 38 и 39, установлен ные под углом порядка 45 к коаксиал ным зазорам 40 и 41 между подвижной 18 и неподвижной 19 частями компенсатора 18-19, имеющих величины ($ и Фотодатчики 13 подсоединены к вхо ду 42 усилителя 43, выход 44 которого соединен с опорным резистором А5 и отсчетным прибором 46, г также через токовводы 47 с неподвижной часть ( катушкой). 19 компенсатора 18-19, в которую, кроме тока автоматического уравновешивания 1 с( вводятся ток ус тановки нуля IO(OT блока коррекщед 48) и ток ступенчатого уравновешивания ICT (от блока .электрической гири 49), Посадочное приспособление 50 со стопорным винтом 51 служит для разворота подвижной части 18 компенсатора в нужном направлении. Микролампочка 52 служит для подсветки зазоров 40 и 41. Микрометр работает следующим образом. С помощью микровинтов 25 и 26, а также регулировочных винтов 30 и 31 и пазов 33 с винтами 34 производится по осям X, У и Z выставка взаимного положения подвижной 18 и неподвиж:0й. 19 частей компенсатора и углов их наклона, §- О пока зеркала 38 и 39 не покажут наличие равномерных концентричных зазоров 40 и 41 в четырех накрест лежащих участках компенсатора 18-19 и требуемую высоту h ввода частей 18 и 19 друг в друга. Одновременно подвижная часть 18 компенсатора разворачивается на чурствительном элементе 1 в требуемую сторону относительно неподвижной части 19 (с помощью посадочного приспособления 50) и крепится стопорным винтом 51. При получении указанных условий концентричности расположения частей 18 и 19 компенсатора, его крутизна по моменту имеет наибольшее значение, паразитные боковые силы минимальны. После этого на посадочное место 2 устанавливается ротор 3 исследуемого датчика,а на основное координатное устройство 5 его статор 4, производится корректировка нулевой точки по углу Д. 0 (статическая балансировка), Затем в статор А вводятся требуемые электрические сигналы V, 1 и координаты X, У и Z и Ч . Возникающий при этом крутящий момент М х разворачивает чувствительный элемент 1 . Далее из-за разбаланса щль-индикатора 16 на входе 42 усилителя 43 возникает входной сигнал , а на его выходе 44 - уравновешивающий сигнал , подающийся вместе с компенсационным сигналом ручного уравновешивания (05 блока электрической гири 49) в неподвижную часть 19 компенсатора 18-19, возвращающую чувствительный элемент 1 в исходное положение, когда . Отсчет измеряемого момента MX ведется по отсчетному прибору 46 по фор муле М)(, К - -Каст K Rona d ст где К и Кл- масштабные коэффициенты ; Уд - напряжение на опорном резисторе 45; 3/q. - компенсационный ток автоматического уравновеш вания; . с-т - ток ступенчатого уравно вешивания от блока эле трической гири 49. Использование дополнительного регулировочного координатного устройст ;Ва для компенсатора системы автоматического уравновешивания микромомен томера и системы зеркал с подсветкой позволит увеличить точность взаимной выставки частей компенсатора, повысить, его крутизну, уменьшить паразит ные боковые силы и, следовательно, повысить точность измерения микромоментомера.

Гг

50:..

Y

..- V.

ГГ

; . . у Н -i/ Формула изобретения Микромоментомер, содержащий корпус, чувствительный элемент с посадочным местом, подвешенный в корпусе на упругих растяжках, основное координатное устройство, нуль-индикатор, компенсатор и отсчетное устройство, о тличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, он снабжен установленным в корпусе с возможностью углового перемещения относительно горизонтальной плоскости дополнительным регулировочным координатным устройством с системами независимых подач, на котором закреплена неподвижная часть компенсатора, и системой зеркал с подсветкой, установленных под углом к оси моментомера и связанных с подвижной частью компенсатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 289315, кл. G 01 L 1/04, 10.07.69. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2622951/18-10, кл. G 01 L 3/00, 01.06.78 (прототип).

w

зТЖ; 22

2 26

.2

59 0

2ff 21

/55 dtf

ъг

33 л

2S

r фcfг.5

0t

50

У-е

ФигЛ

29