Измерительное устройство к балансировочному станку Советский патент 1982 года по МПК G01M1/22 

1

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных стайках с автоматическим циклом измерения.

По основному авт. св. N 694784 известно измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее генератор опорного сигнала, последовательно соединенные датчик дисбаланса и усилитель сигнала датчика дисбаланса, связан-, ные с ним блок измерения угла дисбаланса, рзыполненный в виде последовательно соединенных фазового детектора, модулятора, усилителя мощности, управляемого электроавигателя и механически связанного с ним вращающегося трансформатора со статорными обмотками, подключенными к генератору опорного напряжения, и с роторными обмотками, подключенными ко второму входу фазового детектора, и блок измерения неличины дисбаланса, БЫПОЛЕШНИЫЙ в виде после- цовательно соединенных второго фазооого

детектора, сумматора, модулятора, усилителя мощностиэ управляемого электрб- двигателя, механически связанного с ним вращающегося трансформатора со стагор- ными обмотками, подключенными к сети переменного тока, и роторной обмоткой, и связанного с ней цемооулятора, выхоа которого соединен со вторым входом сумматора, роторные, обмотки вращающегося трансформатора блока измерения угла ( дисбаланса связаны со вторым входом фазового детектора блока измерения в&личкны дисбаланса С .

Недостагком устройства является от носительно больщое время измерения, обусловленное тем, что скорость обработки управляемых электродвигателей зависит от величины измеряемого дисбаланса. Увеличение цикла измерения приводит к снижению производительности балансировочного станка.

Цель изобретения - (ювьпиение производительности станко. Поставленная цель достигается тем, что бгаж измерения величины аисбапанса я блок измерения угла дисбаланса снабжены электрической uenbroi вьтолненной в вице послецовательно соециненных выпрямителя, вхоц которого соепинен с выхоцом соответствующего усилителя мощности, порогового элемента, элемента временной задержки и исполнительного реле. На чертеже приведена блок-схема устройства, , Устройство содержит генератор 1 опорного сигнала, последовательно сое- циненные датчик 2 цисбаланса и.усилиталь 3 сигнала датчика 2 дисбаланса, связанные с ним блок 4 измерения угла цисбаланса, выполненный в виде последовательно соединенйых фазового детвк. тора 5, модулятора 6, усилителя 7 мощ ности, управляемого электродвигателя 8, механически связанного с ним вравдающегося трансформатора 9 со статорными об мотками (не показаны), поодлюченными к генератору 1 опорного напряжения, и роторной обмоткой (не показана), подклк-ченной ко второму входу фазового детектора 5, и блок Ю измерения величин дисбаланса, выполненный в виде последовательно соединенных фазового детектора 11, суммат эа 12, модулягора 13, усилителя 14 мощности, управляемого :электродвигателя 15, механически связанного с ним вращающегося трансформатора 16 со статорными обмотками (не показано), подключенными к сети переме ного тока частотой 5О Гц, и роторной об моткой (не показана), связанного с ней демодулятора 17, выход которого соединен со вторым входом сумматфа 12, и две электрические цепи 18 и 19. Электрическая цепь 18 выполнена в виде последовательно соединенных выпрямителя 20, вход которого соединен с выходом усилителя 7 мощности порогового элемента 21, элемента 22 времен1 ой задержки и исполнительного реле 23, Электрическая цепь 19 выполнена в виде последовательно соединенных выпрямителя 24, вход которого соединен с выходом усилителя 14 мощности, порогового элемента 25, элемента 26 временной задерж ки и исполнительного реле 27. Устройство содержит также формирователь 28, подключенный к усилителю 3 сигнала датчика 2 цисбаланса и первому входу фазового детектора 5, формирователь 29, подключенный к роторной обмот ке вращающегося трансформатора 9 и второму входу фазового детектора 5, геос ледовательно соединенные фазовращатель ЗО, вход которого связан со входом формирователя 29, и формирователь 31, вы- ход которого соединен со вторым входом фазового детектора 11. Вторые входы модуляторов 6 и 13 и демодулятора 17 связаны с сетью переменного тока частотой 50 Гц. Устройство работает следующим образом. Сигнал датчика 2, пропорциональный величине дисбаланса, усиливается усрлите км 3 и поступает на входы фазового детектора 11 и формирователя 28; выхой которого соединен со входом фазового детектора 5 блока 4 измерения угла цис«баланса. Полученное на выходе фазового детектора 5 постоянное напряжение моцулируется частотой 50 Гц модулятором 6 и, после усиления усилителем 7 мощности, прикладывается к управляющему электродвигателю 8, ротор которого начинает вращаться и приводит во вращение ротор вращающегося трансформатора 9, При атом изменяется фаза напряжения ста- торной обмотки, роторная обмотка которо-го питается от генератора опорных сиг налов трехфазным напряженнема синхрон ным с частотой сигнала датчика 2 цис-- баланса, так как вращающийся трансформатор работает в режиме фазовращате ля. Соответственно изменяется фаза сфор-мированного в импульсы прямоугольной формы формирователем 29 напряжения на управляющем входе фазового детектора 5, рассогласование между фазами напря- жения датчика 2 дисбаланса и генератора 1 опорного сигнала изменяется, умень шается скорость вращения ротора злек-тродвигателя 8, В конечном счете ротор вращающегося трансформатора 9 останавливается при рассогласовании между фа зами входного и управляющего напряже НИИ фазового цетектора 5, равном 90 ® и учтенном при настройке угловых щкалв и угол дисбаланса измеряется. Б момент окончания измерения угла дисбаланса выходное напряжение усилителя 7 мощности, а значит и входное напряжение порогового элемента 21, па дает практически до нуля, пороговый элемент 21 переключается в исходное положение и с выдержкой времени зааанной элементом 22 временной задержки, . срабатывает исполнительное реле 23 и дает команду наокончание измерения угла. Одновременно происходит и замер величины дисбаланса. Фаза напряжения сгагорной обмотки вращающегося трансформатора 9 поворачивается на 90° фазовращателем 30 и сформирсеанное в гфямоугольные импульсы формирователем 31 напряжение прикладывается к управляющему входу фазового детектора 11, на выходе которого в момент нахождения угла постоянное напряжение максимально, и пропорционально величине дисбаланса. Пройдя через сумматор 12 это напряжение попадает на вхоц- модулятора 13. Аналогично работает и блок 10 измерения величины дисбаланса. Под дей:ствием напряжения сигнала дисбаланса начинает вращаться ротор вращающегося трансформатора 16. При этом изменяется фаза управляющего напряжения цемодулятора 17, так как вращающийся трансформатор работает в режиме фазовращателя. Так как на вхо демоцупятора 17 приходят прямоугольные импульсы (меанар) частотой 50 Гц, то на его выходе получается постоянное напряжение с линейной зависимостью- от уг ла поворота ротора вращающегося трансформатора 16, которое поцается на вход сумматора 12 с полярностью, обратной полярности выхода фазового детектора 11, Когда эти два напряжения постоянно го тока сравниваются, то на выходе сумматора 12 получается нуль, т.е.-рото электроцБигателя IS останавливается и величина аиебапанса измеряется углом поворота ротора вращающегося трансформатора 16, на котором установлена соответствующая щкала. Аналогично срабатывает пороговый элемент 25 и реле 27 дает команду об окончании цикла измерения величины дисбаланса, Поскольку настройка напряжений срабатьюаний пороговых элементов 21 и 25 на ьжнимальное рассогласование между измеряемым сигналом {фаза для угла и амплитуда «ля величины) и положение роторов вращающихся трансформаторов 9 и 16 нецелесообразна, из-за возможности ложных срабатываний, то пороговые элементы 21 и 25 настраиваются на малый угол Af , а выдержка времени элемента 21 выбирается исходя из времени, необходимого для поворота электродвигателя 8 на угол при минимальной скорости. Предлагаемое измерительное устройство сократит время измерения параметров дисбаланса по сравнению с известным за счет того, что время измерения будет определяться только положением роторов вращающихся трансформаторе® перец началом замера, т.е. углом, на который им следует повернуться для измерения параметров. Формула изобретения Измерительное устройство к балансировочному станку по авт. св. N 694784, отличающееся тем, что, с целью повьшения производительносги балансировки, блок измерения величины дисбаланса и блок измерения угла дисбаланса снабжены электрической цепью, выполгненной в виде последовательно соединенных выпрямителя, вход которого соединен с выходом соответствующего усилителя мощности, порогового элемента, элемента временной задержки и испогн нительного реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 694784, кл. Q01 М 1/22, 1973 (прототип).