Измерительное устройство балансировочного станка Советский патент 1981 года по МПК G01M1/22 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для балансировки тел вращения, в частности высокооборотных роторов, а также для контроля амплитудных и фазовых характеристик механических и электрических систем.

По основному авт.св. №748156 известно измерительное устройство балансировочного станка, содержащее цепь преобразования напряжения, включающую последовательно соединенные датчик дисбаланса, дифференциальный преобразователь напряжения в частоту и два параллельных накопителя, каждый из которых выполнен в. виде кл1рча, реверсивного счетчика и схемы управления реверсом, вхо.цы которой соединены соответственно с выходами реверсивного счетчика и нуль-органа, а вход последнего подключен к датчику дисбаланса, а также цепь- управления, включающую последовательно со- . единенные датчик опорного сигнала, формирователь импульсов, преобразователь временного интервала в код,. делитель и регистратор, причем цыхоя каждого накопителя цепи преобразования напряжения соединен со вторым входом делителя цепи управления.L1.

Данное измерительное устройство не позволяет оценивать дисбаланс в широком динамическом диапазоне по величине его и по частоте, что объясняется ограниченной длиной разрядной сетки накопителя и преобразователя временного интервала в код.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона по величине

10 дисбаланса и частоте.

Поставленная цель достигается тем, что измерительное устройство балансировочного станка снабжено последовательно соединенными схемой

15 ИЛИ, реверсивным счётчиком, включенным суммирующим входсяи, дешифра- . тором и управляемым аттенюатором, включенным между датчиком дисбаланса , дифференциальньм преобразовате20лем напряжения в частоту и нуль-органом, а также двумя схемами анализа кода, вход кахздой из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов, а выходы связаны с

25 вычитающим входом реверсивного счетчика, последовательный выход каждого счетчика импульсов соединен с входом его старшего разряда и входом схемы ИЛИ,а выход реверсивного счетчика под30ключен ко второму входу регистратора. . Кроме того, преобразователь временного интервала в код выполнен в виде последовательно соединенных генератора опорной частоты, дискретного перестраиваемого делителя частоты, третьего ключа, и третьего счет чика импульсов, а устройство снабжено последовательно соединенными тре- третьей схемой анализа, вторым ревер сивным счетчиком, включенным вычитающим входом, вторым дешифратором и вторым дискретно перестраиваемым делителем частоты, который включен между дифференциальным преобразователем напряжения в частоту и накопителями, вход третьей схемы а нализа кода связан с выходом третьего счетчика импульсов, последовательный выход которого соединен одновременно с входом его старшего разряда, сдвиго, выми входами первого и второго счетчиков импульсов и суммирующим входом второго реверсивного счетчика, выход последнего связан с третьим входом регистратора, а второй вход второго дискретно перестраиваемого делителя частоты связан с выходом второго дешифратора. На чертеже представлена блок-схе ма измерительного устройства бапансиррвочного станка. Устройство содержит соединенные последовательно датчик 1 дисбаланса управляемый аттенюатор 2, дифференциальный преобразователь 3 напряжения в частоту и дискретно перестраи ваемый делитеь 4 частоты с двухканальным накопителем, первый канал которого содержит ключ 5 и счетчик б импульсов, а второй - ключ 7 и счетчик 8 импульсов, две схемы 9 и 10 управления реверсом, выходы кото рых соединены с соответствующими управляющими входами счетчиков б и импульсов,нуль-орган 11, выход кото рого соединен.с первым входом схем 9 и 10 управления реверсом, а вход с выходом управляемого аттенюатора Цепь управления устройства состоит из последовательно соединенных датч ка 12 опорного сигнала, формировате ля 13 импульсов, преобразователя 14 временного интервала в код, делителя 15 и регистратора 16. Преобразов тель 14 временного интервала в код выполнен в виде последовательно вкл ченных генератора 17 импульсов, дис ретно перестраиваемого делителя 18 частоты, третьего ключа 19 и третье счетчика 20 импульсов, причем управ ляющий вход ключа 19 объединен с управляющим входом ключа 5 двухкаиа ного накопителя и подсовдинен к выходу формирователя 13 импульсов. Устройство снабжено последовател но соединенными схемой 21 ИЛИ, реверсивным счетчиком 22, включенным суммирующим входом, и дешифратором 23, выход которого связан со вторым входом управляемого аттенюатора 2, вумя схемами 24 и 25 анализа кода, вход каждой из которых соединен с выходами соответствующего счетчика б и 8 импульсов, а выходы связаны с вычитаницим входом реверсивного счетчика 22, последовательные выходы счетчиков б и 8 импульсов соединены с входами их старших разрядов и входами схемы 21 ИЛИ, а выход реверсивного счетчика 22 подключен ко второму входу регистратора 16. Устройство снабжено также последовательно соединенными третьей схемой 26 анализа кода, вторым реверсивным счетчиком 27, включенным вычитающим входом, и вторым дешифратором 28, выход которого связан со вторыми входами дискретно перестраиваемых делителей 4 и 18 частоты. Вход третьей схемы 26 анализа кода связан с выходом третьего счетчика 20 импульсо-в, последовательный выход которого соединён одновременно с входом его старшего разряда, сдвиговыми входами первого и второго счетчиков б и 8 импульсов и суммирующим входом второго реверсивного счетчика 27, а выход последнего связан с третьим входом регистратора 16. Устройство работает следующим образом. При вращении ротора сигнал с датчика 12 опорного сигнала поступает на формирователь 13 импульсов, на двух выходах которого образуются сигналы, сдвинутые между собой по фазе на 90°, один из которых поступает на ключ 19 преобразователя 14 временного интервала в код. На выходе счетчика 20 импульсов образуется значение текущего периода вращения ротора. Сигнал с датчика 1 дисбаланса через управляемый аттенюатор 2, дифференци.льный преобразователь 3 напряжения в частоту и дискретно перестраиваемый делитель 4 частоты поступает на входы ключей 5 и 7 и далее на счетчики б и 8 импульсов накопителей. Сигналы с выходов формирователя 13 импульсов поступают на управляющие входы ключей 5 и 7 накопителей. Схемы 9 и 10 управления реверсом каждого накопителя анализируют состояния счетчиков б и 8 и нуль-органа 11, выдавая соответствующие сигналы на оба входа «счетчиков 6 и 8, переводя последние в режим сложения или вычитания. Коды с выходов счетчиков поступают поочередно на делитель 15 для деления на коды, поступаемые со счетчика 20 импульсов преобразователя 14 временного интервала в код. Полученные поочерёдно значения синфазной и квадратурной составляющих дисбаланса на выходе делителя 15 передаются в регистратор 16.

При этом с помощью схем 24 и 25 анализа кода определяется значение кодов на выходе счетчиков 6 и 8 для перевода реверсивного счетчика 22 в режим вычитания, а с помощью схемы, 21 ИЛИ.анализируют состояние старших разрядов счетчиков 6 и 8 для перевода реверсивного счетчика 22 в режим сложения.

Код с выхода реверсивного счетчика 22 подается на регистратор 16 и одновременно -преобразуется дешифратором 23 для подачи соответствующего сигнала на управляющий вход управляемого аттенюатора 2.

Одновременно с помощью схемы 26 анализа кода определяется значение кода на выходе счетчика 20 импульсов преобразователя 14 временного интервала в код для перевода второго реверсивного счетчика 27 в режим вычитания, а с помощью сигнала от старшего разряда при переполнении счетчика 20 импульсов осуществляется перевод реверсивного счетчика 27 в режим сложения. Код на выходе реверсивного счетчика 27 подается в регистратор 16 и одновременно преобразуется дешифратором 28 для подачи соответствующего сигнгша на управляющие входы дискретно перестраиваемых делителей 4 и 18 частоты.

Такое построение измерительного устройства балансировочного станка позволяет определять параметры дисбаланса в широком динамическом диапазоне частот вращения ротора и величин дисбаланса, а также повышает точность балансировки и обеспечивает расширение технологических возможностей балансировочного оборудования.

Формула изобретения

1. Измерительное устройство балансировочного станка по авт.св. №748156, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона по величине дисбаланса, оно снабжено последовательно соединенными схемой ИЛИ, реверсивным счетчиком, включенным сукмй ругацим входом, дешифратором и управляемым аттенюатором, включег1ным между датчиком дисбаланса, дифференциальным преобразователем напряжения в частоту и нуль-органом, а также двумя схемами анализа кода, вход каждой из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов, а выходы связаны с вычитающим входом реверсивного счетчика, последова0тельный выход каждого счётчика импул сов соединен со входотт его старшего разряда и входом cxf ы ИЛИ, а выход реверсивного счетч - подключен ко второму входу реги -лратора.

5

2. Измерительное устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона по частоте, преобразователь временного интервала в код

0 выполнен в виде последовательно соединенных генератора опорной частоты, дискретно перестраиваемого делителя частоты, третьего ключа и третьего счетчика импульсов, а устройство снабжено последовательно соединенны5ми третьей схемой анализа, вторым реверсивным счетчиком, включенным вьгчитагацим входом, вторым дешифратором и вторым дискретно перестраиваемым делителем частоты, который, вклю0чен между дифференциальным преобразователем напряжения .в частоту и накопителями , вход третьей схемы ана,лиза кода свяран с выходом третьего счетчика импульсов, последователь5ный выход которого соединен одновременно с входом его старшего раз- ряда, сдвиговыми входами первого и второго счетчиков импульсов и суммирукядим входом второго реверсивного

0 счетчика, выход последнего связан с третьим входом регистратора, а второй вход Второго дискретно перестраиваемого делителя частоты связан с выходом второго дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №748156, кл.. G 01 М 1/22, 1977 (про- . тотип).