Виброконтактное измерительное устройство Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 G01B7/28 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использовано, в частности, для измерения линейных размеров и перемещений, а также для контроля про.филей поверхности хрупких и легкодеформируемых деталей, например часовых и приборных камней.

Известны виброконтактные устройства для измерения размеров или профиля поверхности контролируемой детали, содержащие вибратор с измерительным щупом, узел возбуждения колебаний вибратора и узел измерения амплитуды колебаний вибратора. Достоинством виброкойтактных устройств является небольшая величина измерительного усилия благодаря ограничению и стабилизации амплитуды колебаний измерительного щупа на уровне, соответствующем моменту касания щупа с контактируемой деталью 1J.

Недостатком их является наличие систематической пограиности, обусловленной неточной динамической балансировкой вибратора относительно опоры (корпуса).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является виброконтактное измерительное устройство.

содержащее корпус, вибратор с измерительным наконечником, электромагнит возбуждения колебаний и узел измерения амплитуды колебаний вибратора. Вибратор выполнен в виде двуплечего рычага, на одном плече которого закреплен измерительный наконечник, а другое плечослужит якорем магнитоэлектрического виброгенерато10ра, образующего узел измерения амплитуды колебаний вибратора 2.

Вследствие нарушения принципа Аббе, а также неполной динамической балансировки двуплечего рычага отно15сительно опоры, вибрации рычага передаются на корпус измерительного устройства, что обусловливает появление дополнительной погрешности измерения.

20

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для достижения поставленной цели в виброконтактном измерительном устройстве, содержащем корпус, вибра25тор с измерительным наконечником, электромагнит возбуждения колебаний и узел измерения амплитуды колебаний вибратора, вибратор выполнен в виде двух рамок, охватывающих электромаг30нит возбуждения и связанных с корпусом упругими подвесками, одна из рамок жестко связана с измерительным наконечником, а вторая - с узлом измерения амплитуды колебаний вибратора. На чертеже приведена принципиальная схема виброконтактного измерител ного устройства. Схема содержит корпус 1, вибратор выполненный в виде двух симметрично расположенных, сбалансированных рамок 2 и 3, связанных с корпусом 1 упругими подвесками 4, электромагнит 5 для возбуждения колебаний рамок, жестко соединенный с корпусом 1 стойками 6, и узел измерения амплиту ды колебаний, состоящий из катушки 7 индуктивности и постоянного магнита 8, жестко связанного с одной из рамок, например 3, с другой рамкой жестко связан измерительный наконеч 1НИК 9. Виброконтактное измерительное ус ройство работает следующим образом. При подключении обмотки электромагнита 5 к источнику питания пе ременного тока возникают противофазные колебания рамок 2 и 3. Амплитуда колебаний этих рамок устанавлива ется (путем изменения тока возбужде ния электромагнита 5) такой, чтобы измерительный наконечник 9, жестко соединенный с рамкой 2, приводился в соприкосновение с поверхностью ко ролируемой детали. При этом амплиту да колебаний рамок 2 и 3 будет изменяться в соответствии с контролир емым размером, вследствие чего в ка тушке 7 индуктивности будет наводит ся под действием колебаний постоянн магнита 8 ЭДС, пропорциональная амплитуде колебаний рамки 3, а следовательно, пропорциональная контролируемому размеру (расстоянию до поверхности контролируемого объекта). Благодаря компенсирующему воздействию рамки 3, совершающей противофазные колебания с рамкой 2 вибратора, существенно снижается вибрация корпуса 1 устройства. Это обусловливает повышение точности измерения устройства. Формула изобретения Виброконтактное измерительное устройство, содержащее корпус, вибратор с измерительным наконечником, электромагнит возбуждения колебаний и узел измерения амплитуды колебаний вибратора,о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, вибратор выполнен в виде двух рамок,охватывакнцих электромагнит возбуждения колебаний и связанных с корпусом упругими подвесками, одна из рамок жестко связана cf измерительным наконечником, а вторая с узлом измерений амплитуды колебаний вибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фролов Н.С., Смыков И.Т. Виброконтактные измерения линейных размеров и перемещений.-Измерительная техника, 1978, № 8, с. 52-53. 2.Авторское свидетельство СССР № 242412, кл. G 01 В 7/00, 1968 (прототип).