Измерительная головка Советский патент 1982 года по МПК G01B5/12 G01B7/12 

. .- ; . Г -

f

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к. измерительным-головкам для координатных измерительных машин.

Известны измерительные головки, содержащие корпус, измерительный рычаг с измерительным наконечником и сигнализатор касания, выполненный в виде замыкаемой через измерительный рычаг элекрической цепи и электронного реле, отмечающего замыкание электрической цепи f1.

Однако эти измерительные головки обеспечивают достаточную точность измерения, но пригодны только для измерения токопроводящих объектов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является измерительная головка, содержащая измерительный рычаг с измерительным ндконечником, регистрирующую часть и сигнализатор касания,выполненный в виде высокочастотного генератора электрических колебаний, пъезоэлектрического возбудителя механических колебаний измерительного рычага с двумя или более обкладками, а также измерителя параметров механических , связанного с сигнализатором касания, возбудитель механических колебаний выполнен в виде возбудителя крутильных колебаний, а измеритель параметров колебаний - в измерителя тока, потребляемого

10 возбудителем. При касании измерительного наконечника с контролируемым объектом возрастают потери на трение и, соответственно, ток возбуждения колебаний, что позволяет отме тить момент касания 2j.

Однако для известного устройства характерна недостаточная точность регистрации момента касания,поскольку ток возбуждения колебаний может измеряться и от других причин, например, вследствие изменения питающего напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цепь достигается тем что возбудитель механических колебаний размещен на торце измерительного рычага, его первая, возбуждающая обмотка выполнена кольцевой, вторая измерительная, размещена внутри коль ца, концентрично первой, а измерител параметров колебаний выполнен в виде измерителя фазового сдвига, включенного между первой и второй обклад ками. На фиг.1 изображена схема головки с эпюрой осевых колебаний измеритель него рычага; на фиг.2 - схема размещения обкладок на торце измерител ного рычага и функциональная схема сигнализатора касания. Измерительная головка содержит корпус 1, внутри которого размещен измерительный рычаг 2 с измерительным наконечником 3. Измерительный рычаг своим грибком k опирается на нижний фланец 5 корпуса, что позволяет ему отклоняться в любом направлении. Для прижатия грибка к фланцу служит пружина 6. .На торце измерительного рычага размещен пъезоэлект,рический возбудитель 7 осевых колебаний. На свободном Toiptte возбудителя размещены ( фиг.2 ) возбуждающая 8 и измерительная 9 обкладки. Возбуждающая обкладка выполнена кольцевой, измерительная - размещена внутри кольцевой, концентрично с ней. Сигнализатор касания включает также генератор 10 высокочастотных электрических колебаний, выход которого соединен с возбуждающей обкладкой пъеаоэлектрического возбудителя осевых колебаний {ответной обкладкой является сам измерительнь(й рычаг, который соединен с массой измерительной машины), фазометр 11, входы которого соединены с возбуждающей и измерительной обкладками, и исполнительную часть 12, соединенную с выходом фазометра. Измерительная головка работает следующим образом. На возбуждакицую обкладку 8 подают высокочастотное переменное напряжение от генератора 10, под действием которого пъезоэлектрический возбудитель 7 изменяет свои линейные размеры и возбуждает в измерительном рычаге продольные (осевые ) колебания. 9 8 Частоту генератора выбирают близкой к основной (первой ) форме собственных колебаний измерительного рычага ((фиг. 1. Благодаря высокой добротности колебательной системы измерительного рычага, сдвиг фаз колебаниями и питающим напряжением незначителен. Величину этого сдвига фаз отмечает фазометр, поскольку на второй, измерительной, обкладке 9 возбуждается напряжение в фазе с механическими колебаниями измерительного рычага. В момент касания измерительного рычага с контролируемым объектом резко снижается добротность колебательной системы, и сдвиг фаз между питающим напряжением и колебанием увеличивается, что и отмечается фазометром 11 с регистрирующей частью 12. Благодаря концентричному расположению возбуждающей и измерительной обкладок, измерительная головка является изотропной, т.е.- одинаково точно отмечает касание любой стороной измерительного наконечника. Сдвиг фаз между колебанием и возбуждающим напряжением практически не зависит от питающего напряжения, что делает измерительную головку нечувствительной к сетевым помехам. Измерительная головка не образует электрических цепей с контролируемым объектом и пригодна для измерения как токопроводящих, так и нетокопроводящих деталей. Формула изобретения Измерительная головка, содержащая измерительный рымаг с измерительным наконечником, регистрирующую часть и сигнализатор касания, выполненный в виде высокочастотного генератора электрических колебаний, пъезоэлектрического возбудителя механических колебаний измерительного рычага с двумя или более обкладками, а также измерителя параметров механических колебаний отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, возбудитель механических колебаний размещен на торце измерительного рычага , его первая, возбуждающая обмотка выполнена кольцевой, вторая, измерительная,размещена внутри кольца, концентрично первой, а измеритель параметров механических колебаний выполнен в виде измерителя фазового сдвига, включенногр между первой и второй обкладками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Марков Н.Н. и др. Погрешность и выбор средств при линейных измерениях. Машиностроение, 19б7, c.ltl-l S.

2. Авторское свидетельство СССР Н- , кл. В 06 В 5/00, 1966 (прототип).

Фог, /

0vt. I