Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urzadze¬ nie do impulsowego pomiaru katów oraz sposób wy¬ konania magnetycznej podzialki katowej tego urza¬ dzenia. Urzadzenie do impulsowego pomiaru katów wedlug wynalazku moze znalezc zastosowanie w przyrzadach geodezyjnych radarowych, astrono¬ micznych, nawigacyjnych oraz jako czujnik poloze¬ nia katowego w automatyce przemyslowej.Znane i najczesciej stosowane urzadzenia do po¬ miaru katów zaopatrzone sa w tarcze podzialowa z naniesiona podzialka kreskowa droga mechaniczna lub chemiczna, przy czym w celu zwiekszenia do¬ kladnosci odczytu stosuje sie podzialki pomocnicze, na przyklad noniusze, podzialki mikrometryczne, jak równiez przyrzady optyczne, na przyklad mikrosko¬ py, rzutniki itp.Zasadnicza wada tego rodzaju urzadzen jest ich stosunkowo niewielka dokladnosc ograniczona roz¬ dzielczoscia podzialki, przy czym zwiekszenie do¬ kladnosci za pomoca dodatkowych urzadzen opty¬ cznych powoduje znaczny wzrost kosztów samego urzadzenia i jego eksploatacji. Ponadto odczyt po¬ miaru w tych urzadzeniach obarczony jest bledami subiektywnymi. Inna wada urzadzen tego typu sa trudnosci przeksztalcania odczytu w sygnaly elek¬ tryczne uniemozliwiajace ich zastosowanie w ukla¬ dach automatyki.Znane sa równiez urzadzenia do pomiaru kata dzialajace na zasadzie elektrycznej, na przyklad urzadzenia selsynowe, potencjometryczne itp., które 20 25 nie maja wymienionej ostatnio wady, jednak stoso¬ wane sa one wylacznie do pomiaru katów w sposób ciagly i charakteryzuja sie bardzo mala dokladno¬ scia, zwlaszcza w odniesieniu do pomiaru niewiel¬ kich katów nieprzekraczajaca w zasadzie jednego stopnia.Znane sa tez urzadzenia do dokladniejszego po¬ miaru katów wyposazone w czujniki fotoelektryczne oraz tarcze z naniesiona podzialka katowa, na przy¬ klad w postaci obwodowych zebów lub kresek prze¬ rywajacych strumien swietlny i powodujacych wy¬ twarzanie impulsów, których liczba jest proporcjo¬ nalna do kata obrotu tarczy. Najdokladniejsze tego typu przyrzady sa zaopatrzone w tarcze z podzialem polowym, umozliwiajace odczytanie kata w tzw. ko¬ dzie Greya z dokladnoscia do okolo 10 sek. Jednak zasadnicza wada wszystkich tego typu urzadzen jest ograniczona wzgledami technologicznymi dokladnosc naniesienia sygnalów optycznych na tarcze podzia¬ lowa, wysokie koszty wykonania tych tarcz oraz bledy zwiazane z trudna wyróznialnoscia sygnalów optycznych, powodujace koniecznosc stosowania bar¬ dzo czulych elektronicznych ukladów odczytujacych.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa urzadzenie do impulsowego pomiaru katów wedlug wynalazku, wyposazone w tarcze katowa z naniesiona podzialka magnetyczna i element wskaznikowy lub celujacy, który jest polaczony z tarcza oraz poruszajaca sie w stosunku do tarczy ruchem wzglednym glowice, umozliwiajaca przeksztalcenie tej podzialki na syg- 5475554755 4 naly elektryczne. Podzialka magnetyczna tarczy urzadzenia wedlug wynalazku moze byc latwo wy¬ konana za pomoca generatora drgan wlaczonego na glowice zapisujaca, umozliwiajacego uzyskanie za¬ pisu okolo 300 sygnalów magnetycznych na dlugosci 1 mm nosnika magnetycznego podzialki. Dzieki te¬ mu urzadzenie wedlug wynalazku wyposazone w tarcze z podzialka magnetyczna o typowych wy¬ miarach umozliwia odczyt pomiaru kata z doklad¬ noscia do 0,5 sekr jak równiez latwe przeksztalcenie sygnalów magnetycznych podzialki na impulsy elek¬ tryczne przekazywane do znanego elektronicznego zespolu zliczajacego i rejestrujacego. Wskutek tego mozliwy jest takze ciagly pomiar katów i rejestra¬ cja rozszerzajac zastosowanie urzadzenia równiez w dziedzinie automatyki przemyslowej. Urzadzenie wedlug wynalazku eliminuje przy tym subiektywny Wplyw obserwatora na wynik pomiaru, a koszty jegb wykonania sa znacznie nizsze w porównaniu do zna¬ nych dotychczas urzadzen, nawet o mniejszej do¬ kladnosci.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadze¬ nia, fig. 2 — przykladowe rozwiazanie konstrukcyjne tarczy, elementu celujacego i glowicy magnetycznej we wzajemnym ustawieniu w widoku z przodu z po¬ lowicznym przekrojem, fig. 3 — te same elementy w widoku z góry, fig. 4 — schemat blokowy calego urzadzenia, a fig. 5 — przedstawia uklad do nano¬ szenia podzialki magnetycznej na tarczy.Zasadniczym zespolem urzadzenia do impulsowego pomiaru katów wedlug wynalazku jest katomierz, który sklada sie z tarczy 1 z naniesiona na obwodzie warstwa nosnika magnetycznego, na którym jest po¬ dzialka magnetyczna 2 w postaci sygnalów o dogod¬ nym ksztalcie oraz z glowicy 3 umozliwiajacej prze¬ ksztalcanie tych sygnalów na impulsy elektryczne.W przykladowym rozwiazaniu przedstawionym na rysunku z tarcza 1 jest polaczony element wskazni¬ kowy lub celujacy 4, przykladowo luneta, zaopatrzo¬ ny w znany przetwornik fotoelektryczny 5, sluzacy do wyrózniania osi symetrii celu.Schemat przedstawiony na fig. 1 ilustruje pomiar kata zawartego miedzy dwoma celami A i B, na któ¬ re naprowadzona jest kolejno ruchem ciaglym lune¬ ta 4. w czasie obrotu lunety 4 i polaczonej z nia tarczy 1 z polozenia odpowiadajacego osi symetrii celu A o kat a, to jest w polozenie odpowiadajace osi symetrii celu B, glowica magnetyczna 3 odczytuje odpowiadajaca katowi srodkowemu tarczy liczbe na¬ niesionych na podzialce sygnalów magnetycznych, przeksztalcajac je na impulsy elektryczne, zliczane w znany sposób za pomoca elektronicznego zespolu zliczajacego wycechowanego w zadanych jednost¬ kach katów.W przykladowym rozwiazaniu konstrukcyjnym przedstawionym na fig. 2 i 3, tarcza 1 jest osadzona na ulozyskowanej w korpusie 7 osi 6, polaczonej z luneta 4, zas glowica magnetyczna 3 jest osadzona we wsporniku 8 korpusu i elastycznie dociskana do podzialki 2 za pomoca sprezyny 9.Przedstawiony na rysunku przyklad rozwiazania konstrukcyjnego katomierza w niczym oczywiscie nie ogranicza wynalazku, którego istota zostanie za¬ chowana równiez i w tym przypadku, gdy os 6 tarczy 1 jest polaczona z zespolem, którego kat obrotu jest przedmiotem pomiaru.Urzadzenie do impulsowego pomiaru katów we¬ dlug wynalazku, którego przykladowy schemat blo- 5 kowy jest przedstawiony na fig. 4 — sklada sie ze wspomnianego uprzednio przetwornika fotoelek- trycznego 5, polaczonego mechanicznie z luneta 4 lub innym elementem do nastawiania poczatkowego i koncowego polozenia pomiaru kata i sprzezonego bezposrednio lub za posrednictwem dowolnego typu przekladni z tarcza 1, na której w poblizu obwodu jest naniesiona podzialka magnetyczna 2. Z drugiej strony przetwornik 5 jest wlaczony przez wzma¬ cniacz 10 i przekaznik 11 na zespól zliczajaco-reje- strujacy. Zespól ten sklada sie z ukladu bramkowe¬ go 12, który po otrzymaniu impulsu z przekaznika 11 odpowiednio otwiera lub zamyka droge dla impul¬ sów przekazywanych z glowicy 3 przez wzmacniacz 15 na licznik elektroniczny 13. Licznik 13 jest sprze¬ zony z zespolem rejestrujacym 14, równiez urucha¬ mianym przez przekaznik 11 i majacym przykladowo postac drukarki lub urzadzenia perforujacego.Do napedu tarczy 1 z naniesiona nan podzialka 2 sluzy dowolnego rodzaju silnik, na przyklad silnik elektryczny 16, mechanizm sprzezowy lub inny.Uruchomienie urzadzenia nastepuje przez wlaczenie silnika 16, który obraca tarcze 1 wraz ze sprzezona z nia luneta 4 naprowadzajac ja na cel A stanowia¬ cy granice mierzonego kata. Sygnal wysylany przez cel A, na przyklad w postaci promieniowania pod¬ czerwonego jest wyrózniany przez przetwornik foto¬ elektryczny 5, który umozliwia samoczynne okresle¬ nie osi symetrii celu, sygnalizowane po jego osia¬ gnieciu przez impuls powstajacy w przetworniku 5r Impuls ten zostaje nastepnie wzmocniony we wzmac¬ niaczu 10 i podany przez przekaznik 11 do ukladu bramkujacego 12, który otwiera droge dla impulsów podawanych przez glowice magnetyczna 3. W trakcie dalszego obrotu tarczy 1 napedzanej przez silnik 16, glowica 3 przeksztalca sygnaly magnetyczne po¬ dzialki 2 na sygnaly elektryczne, które po Wzmocnie¬ niu we wzmacniaczu 15 sa teraz przepuszczane przez bramke 12 do licznika 13. Licznik 13 zlicza kolejne impulsy od chwili otwarcia bramki przez przekaznik 11 czyli odpowiadajacego mu polozenia tarczy 1 wy¬ celowanej na cel A do chwili, gdy kolejny sygnal emitowany w przetworniku fotoelektrycznym 5 w wyniku naprowadzenia lunety 4 na os symetrii ce¬ lu B i wzmocnionego przez wzmacniacz 10, spowodu¬ je przez zadzialanie przekaznika 11 — zamkniecie bramki 12 dla impulsów podawanych przez glowice 3.Liczba impulsów n — wskazywana wówczas na liczniku 13 odpowiada w okreslonej skali mierzone¬ mu katowi zawartemu miedzy celami A i B (fig. 1).Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia równiez ciagly pomiar katów, zawartych miedzy wieloma okreslonymi celami i ich rejestracje w sposób naste¬ pujacy.Przekaznik 11 jest w tym przypadku nastawiony w ten sposób, ze kolejno podawane przez przetwornik fotoelektryczny 5 impulsy przekazywane sa na zes¬ pól uruchamiajacy urzadzenie rejestrujace 14 nie powodujac równoczesnie zamykania ukladu bramku¬ jacego 12 w wyniku tego uzyskuje sie zarejestrowa¬ nie kolejnych wskazan licznika 13 w chwili nasta- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 54755 6 wienia lunety 4 przez os symetrii kolejnych celów A, B...Wykonanie podzialki magnetycznej 2 na tarczy 1 czujnika urzadzenia nastepuje, gdy do glowicy ma¬ gnetycznej 3 urzadzenia zostaje podlaczony genera- 5 tor 17, którego stala czasowa jest sprzezona z ru¬ chem obrotowym tarczy 1, zas czestotliwosc tak do¬ brana, aby. odpowiadala zadanej liczbie impulsów odpowiadajacej jednostce kata. Miedzy generator 17 i glowice 3 moze byc wlaczony zespól ksztaltujacy 10 18, który umozliwia uzyskanie zadanego ksztaltu sy¬ gnalów magnetycznych na podzialce 2. PL