Устройство для измерения положения передвижных механизмов Советский патент 1982 года по МПК G08C21/00 G07C5/00 

I

Изобретение относится к автоматизации управления передвижными механизмами и контролю их работы и может найти применение, в частности, в позиционных системах управления для контроля положения, штабелеров, передвижных рольгангов, головок ультразвуковых искателей в системах определения и регистрации дефектов и т.д.

Известно устройство для измерения положения передвижных механизмов, содержащее магнитопроводы, закрепленные на передвижных механизмах, измерительные кодовые линии, генераторы высокочастотных колебаний, индикаторы местоположения передвижных механизмов 1 .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения положения передвижных механизмов, содержащее установленный на передвижной механизме магнитопровод, размещенные вдоль пути перемещения механизма и

связанные между собой посредством указанного магнитопровода передающую линию и состоящую из транспортированных в соответствии с принятым законом кодирования разрядных проводников измерительную кодовую линию, установленные на посту слежения генератор высокочастотных колебаний, подключенный к передающей линии и связанный с измерительной кодовой

to линией блок индикации с дешифратором, подключенным к генератору, и индикатором 22.

В этом устройстве точность изме-рения ограничивается разрешающей

15 способностью кодовой линии, определяемой соотношением ширины магнито провода и размером минимального шага транспозиции проводников младшего разряда, так как для обеспечения

20 устойчивого кодообразования необходимо, чтобы размер минимального шага транспозиции не был меньше ширины магнитопровода. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем установленнь1й на передвижном механизме магнитопровод, размещенные вдоль пути перемещения механизма ц связанные между собой посредством указанного магнитопровода передающую линию и состоящую из ТраНСПОртированных в соответствии с принятым законом кодирования разрядных проводников измерительную кодовую лини установленные на посту слежения генератор высокочастотных колебаний, подключенный к передающей линии, и связанный с измерительной кодовой линией блок индикации с дешифратором, подключенным к генератору высо кочастотных колебаний и индикатором введены коммутатор, аналого-цифрово преобразователь и линейный усилител входы коммутатора подключены к изме рительной кодовой линии, а выходы через линейный усилитель - к аналого-цифровому преобразователю, выход которого подключен к индикатору, а транспортированные проводники младших разрядов измерительной кодовой линии выполнены с шагом скрещивания равным ширине магнитопровода и точк их скрещивания смещены друг относительно друга в пределах кодового ин тервала проводников старших разрядо На фиг.1 представлена структурна схема устройства-, на фиг.2 - взаимное расположение разрядных проводни ков измерительной кодовой линии на i-OM интервале кодирования; на фиг.З - эпюры сигналов, наведенных в разрядных проводниках в зависимос ти от положения магнитопровода отно сительно точек скрещивания проводников, Устройство для измерения положения передвижных механизмов содержит установленный на передвижном механизме 1 магнитопровод 2, размещенные вдоль пути перемещения и свя занные между собой посредством магнитопроаода 2 передающую линию 3 и измерительную кодовую линию k. На посту слежения установлены генератор 5. блок индикации 6, состоящий из дешифратора 7 и fндикaтopa 8, коммутатор 9 усилитель 10 и аналог цифровой преобразователь 11. При этом генератор 5 подключен своими выходами к передающей линии 3 и к 74 ешифратору 7, а к измерительной кодовой линии Ц подключены дешифратор 7 блока индикации 6 и коммутатор , к управляющему входу которого подключен дешифратор 7. К выходу комутатора 9 через усилитель 10 подключен аналого-цифровой преобразователь 11, выход которого подключен к индикатору. В измерительной кодовой линии t (фиг.2) шаг проводников старшего разряда 12 выполнен равным ширине магнитопровода 1, а проводники младшего разряда 13, 1, 15 имеют также шаг скрещивания, равный ширине магнитопровода, точки скрещивания этих проводников смещены друг относительно друга в пределах кодового интервала А разрядных проводников старшего разряда. Количество проводников младшего разряда определяется из условия соблюдения линейности зависимости изменения ЭДС в разрядных проводниках от изменения положения магнитопровода 1 в интервале А, П.1 кодовый интервал проводников младшего разряда,-, количество проводников младшего разряда, и оно тем больше, чем выше требуемая точность устройства. При в качестве кода младшего разряда может быть использован единичный код. Кодообразование информации о текущем местоположении подвижного механизма 1 происходит наведением сигнала из передающей линии 3 в измерительную кодовую линию 4 в той ее части, где в данный момент находится магнитопровод 2. Кодированный сигнал воспринимается и расшифровывается дешифратором 7 и отображается индикатором 8. Одновременно дешифратор 7, управляя коммутатором, подключает инвертирующий усилитель 10,к тому разрядному проводнику, сигнал в котором имеет линейную характеристику на данном кодовом интервале. Так, например, при нахождении магнитопровода в кодовом интервале D коммутатор 9 подключает к усилителю разрядный проводник 12, сигнал в котором на этом интервале изменяется от нуля до некоторого значения Ц. при перемещении магнитопровода 2

вправо, и от Цл- до нуля - при перемещении магнитопровода 2 в обратном направлении.

Это напряжение усиливается усилителем 10, имеющим линейную характеристику и приводится к форме, удобной для преобразования в цифровой вид.

Подключенный к выходу усиления

10аналого-цифровой преобразователь

11выдает в индикатор 8 код,пропорциональный перемещению магнитопровода 2 в пределах кодового интервала D младшего разряда.

При перемещении магнитопровода в кодовый интервал О коммутатор 9 подключает усилитель 10 к разрядному проводнику 13, а цифроаналоговый преобразователь ведет обработку сигнала Ц, и т.д.

Таким образом, индикатор 8 всякий раз отображает положение магнитопровода, определенное пространственным кодированием (грубый отсчет) и преобразованием из аналоговой формы в цифровую (точный отсчет).

Использование новых элементов коммутатора, усилителя и аналого-цифрового преобразователя, а также исполнение разрядных проводников младшего .разряда.выгодно отличает предлагаемо устройство от известного, так как обеспечивается возможность измерения положения передвижного механизма в пределах кодового интервала младше го разряда пространственного кода.

В результате повышена точность измерения положения передвижного механизма, что увеличивает сферу применения устройства и устраняет необходи- мость разработки ряда устройств,имеющих диапазон и точность измерения близкие к указанным .параметрам описываемого устройства.

, Использование изобретения в сиетемах регистрации дефектов при ультразвуковом и ином виде неразрушающего контроля позволяет повысить качество продукции, точнее определять границы дефектных участков и уменьшить отходы металла при их удалении.

Формула изобретения

Устройство для измерения положения передвижных механизмов, содержащее установленный на передвижном мханизме мггнитопровод, размещенные вдоль пути перемещения механизма и связанные между собой посредством указанного магнитопровода передающую линию и состоящую из транспортированных в соответствии с принятым законом кодирования разрядных проводников измерительную кодовую линию, устновленные на посту слежения генератор высокочастотных колебаний, подключенный к передающей линии, и связанный с измерительной кодовой пинией блок индикации с дешифратором подключенным к генератору высокочастотных колебаний и индикатором, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и линей ный усилитель, входы коммутатора подключены к измерительной кодовой линии, а выходы через линейный усилитель - к аналого-цифровому преобразователю, выход которого подключен к индикатору, а транспортирован ные проводники младших разрядов измерительной кодовой линии выполнены с шагом скрещивания, равным ширине магнитопровода и точки их скрещивания смещены друг относительно друга в пределах кодового интервала проводников старших разрядов.

- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 08 С 1/12, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № ijSSSSS, кл« G 07 С 5/00, 197.

И2 М Alf