Предлагается устройство для автоматического контроля линейных размеров, основанное на использовании упругих свойств пластины, закрепленной одним концом и подвергающейся воздействию со стороны электромагнита.
В существующих устройствах подобного рода для контроля линейных размеров используется зависимость между частотой колебаний упругой пластины и величиной отклонения ее свободного конца.
В предлагаемом же устройстве для этой цели используется зависи.мость между величиной отклонения свободного конца пружины и током в обмотке отклоняющего электромагнита, что обеспечивает четкую фиксацию размеров при измерениях.
Чтобы непрерывно поддерживать в цепи электромаг}1ита ток, соответствующий величине контролируемого линейного размера, в цепь электромагнита может быть включена трехэлектродная лампа. Ток в анодной цепи этой лампы постепенно нарастает при заряде конденсатора в сеточной цепи в период, когда свободный конец упругой пластины не касается контролируемого изделия, и убывает при разряде конденсатора (при соприкосновении пластины с изделием)При применении такого устройства для автоматической сортировки изделий цепь электромагнита может быть связана с коммутаторо.м, воздействующим на исполнительные релейные цепи.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3-варианты ее с использование.м электронных ламп; на фиг. 4-принципиальная схема подключения указанного устройства к сортировочному автомату.
Стальная пластина /. закрепленная консольно и имеющая нормально разомкнутые контакты 2, находится под воздействием электромагнита с1 В цепь катущк1г электромагнита включен измерительный прибор
Хо 8.6365-2-
..реостат 5 и шунт 5 для изменения пределов измерения. Электромагнит ннтается от батареи 7. Сила притяжения стальной плаетины / электромагнитом 3 завиеит от величины тока.в обмотке электромагнита, регулирземой реостатом 5. Между величиной тока, питающего электромагнит, и величиной смещения б конца измерительной пластинки, контактной гр}пной 2, сун1еетвует завиеимость, которая выражается фоомулой:
К-1 Y.|. . (i.wp
ЗдесьЛ-величина смещения-копца пластинки;
К-коэффициент пропорциональности; I-длина пластинки от места закрепления до места
приложения изгибающей силы; I-W-амнервитки обмотки электромагнита;
S-площадь полюсного наконечника электромагнита; Е и J-модуль упругости материала и момент инерции сечения
пластины.
Как видно из формулы, нестабильность измерения величины Л как функции тока I .могут быть вызваны только температурным изменениями длины пластинки J, которые относительно легко могут быт.з скомпеис1 рованы. Следовательио, точность измерения величины смещения конца пластинки определится точностью измерения тока, питающего электромагнит. Эта точность может быть доведена до десятых долей ироцеита от значения всей шкалы измерений. Таким образо.м. нз.меряя величину тока. пптаюп.(его электромагнит - можно измерять малые перемещения конца пластины / с высокой степенью точности. Контакты 2, укрепле1П1ые па копце пластины, служат для фиксации момента еонрикосиовеиня ее е из.меряемым изделием.
С целью автоматического поддержания тока, в цепи электромагнита на уровне, соответствующем величине контролируемого линейного раз.мера, в измерительном устройстве могут быть применены электронные ламны (фиг. 2). В это.м случае электромагнит питается анодным током трехэлектроднбй .дампы 8, величина которого зависит от потенциала на конденсаторе 9. подключенном .к сетке лампы. При нарастании положнтельпого потенциала на сетке из-за заряда конденсатора 9 возрастает анодный ток лампы 8, вследствие чего контактная грунпа 2 будет перемещаться вннз до соприкосновения с поверхностью нз.мерягмого изделия W. При замыкании контактов 2 стрелка измерительного нрибора 4 зафиксирует измеряе.мый размер. Одновременно лампа У/ окажется занертой отрицательным иапряженнем Е , подаваемым на ее сеточную цень. вследствие чего прекратится нарастание положительного нотенциала на сетке ламн1я 8 н начнется разряд конденсатора 9 через сопротнвлення 2 н //. При разряде конденсатора анодный ток лампы 8 будет спадать до тех нор, пока не разомкнутся контакты 2. В дальнейшем описанный процесс повторяется, причем частота колебаиий иластины завнсит от ностоянной времени цени конденсатора 9 л величин сопротивлений J2 и /-1 Амплитуда изменений анодного тока определяется нпер.цией пластины / и скоростью нарастания анодного тока в цепях анодов ламп 8 н //. Поскольку анодный ток лампы // нарастает практпчески безынерцпонно, масса нластнп и индуктивность обмотки электромагнита могут быть иебольшими.
Такое устройство может быть применено нри измерениях с точностью до 6,5-1,0 мк. При меньнп(х перемещеннях плаетины / работа контактной нары становится нестабнльной. При этом создаются вибрация и колебания стрелки индикатора. Поэтому для стрелочного измерителя малых перемещений более удобна схема, изображенная на фиг. 3, в которой контакт 2 замещен бесконтактным устройством. В этой схеме применен датчик 14, дающий на выходе электрический сигнал, проиорциональный перемещению. При включении ламиы 5 ее анодный ток возрастает, и электромагнит 3 изгибает пластинку / до тех иор, иска шток датчика 14 не коснется поверхности измеряемой детали. По мере дальнейшего изгиба пластинки выходной сигнал датчика будет возрастать, что вызовет реет запирающего напряжения на сетке ламиы 8, получаемого от усилителя 15 сигнала датчика 14. При равновесном состоянии величина анодного тока, измеряемая указателем 4, пропорциональна смещению штока датчика 14. Стабильность отсчета будет тем больше, чем больше коэффициент усиления усилителя 15.
Описанный измеритель малых перемещений может быть применен в сортировочных автоматах и в других автоматических устройствах, фиксирующих один из размеров но нескольким группам допусков. В таком автомате (например, фиг. 4) измерительный прибор 4 заменяется специальным коммутатором 16 (или группой реле), имеющим несколько контактов, по числу групп сортировки. При нарастании тока в катушке электромагнита 3 возрастет также ток. проходящий через коммутатор 16. В целях замыкания контакта 2, коммутирующий рычаг 17 оказывается на одном из контактов а-д коммутатора. Контакты а, б, в, г, и д присоединены к соответствующим вспомогательным релейным цепям I, П, III, IV и V.
Предмет изобретения
1.Устройство для автоматического контроля линейных размеров, основанное на использовании упругих свойств пластины, закрепленной одним концом и иодвергающейся воздействию со стороны электромагнита, отличающееся тем, что электромагнит включен в цепь постоянного тока, величина которого, иостепенио уБел1;чиваемая в процессе измерения, фиксируется в момент касания свободным концом упругой пластины контролируе.мого изделия, с целью определения размеров изделия по фиксируемой величине тока.
2.Устройство но п. 1, отличающееся тем, что в цепи электромагнита включена трехэлектродная лампа, ток в анодной цепи которой иостепеино нарастает ири заряде конденсатора в сеточной цепи в период, когда свободный конец упругой нласт1И1ы не касается контролируемого изделия и убывает при разряде конденсатора в периоды, когда упругая пласт1Н1ка касается контролируемого пздел1 я. в результате чего ток в цепи электромагнита ненрерывно ноддерживается на уровне, соответствующем величине контролируемого .-iiiHefnioro размера3.Устройство по п. 2, отличающееся тем. что. с целью осуществления авто.матической сортировки изделий, в цепь электромагнита включен коммутатор, воздействуюи;ий на исполнительные релейные цени.
-3-№ 86365
2 .I
