к
VI
413
: Изобретение относитс к области измерительной техники и метрологии, а точнее касаетс устройств дл высокочастотного измерени колебани угловых скоростей, которые могут быть использованы не только дл изме рени этих колебаний, но и дл созда ни эталонных метрологических устано вок. Известны фотоэлектрические устрой ства дл контрол угловых мер, основанные на преобразовании значени угла во временной интервал путем установки меры на стол, приводимый во вращение с посто нной скоростью. Такие устройства могут быть применены и дл решени обратной задачи, т.е. контрол угловой скорости, если на поворотном столе установить эталонную угловую меру l . Однако подобное пр мое испольэование не позвол ет отслеживать изменени угловой скорости в пределах одного оборота. Не устран ет отмечен ного недостатка и путь, св занный с применением многогранных призм в качестве эталонных угловых мер. , Известны устройства, в которых дл решени задачи измерени колебаний скорости в пределах одного оборота предусматриваетс изменение . значени эталонной меры и ее механичес кое перемещение относительно начально го направлени измерени . В этих устройствах на контролируемом валу закрепл етс диск с отверсти ми, с одной стороны которого установле«ы источник света, а с другой - фото-г элементы, на известном угловом рассто нии друг от друга, соответствуютем эталонному значению угловой меры 2 и З. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, в котсфсм нар ду с механизмом дл -перемещени фотоэлементов осуществлено усовершен ствование схемы обработки сигналов путем введени делителей частоты импульсов , снимаемых с фотоэлементов з Однако и это не устран ет важнейшего недостатка - необходимости пере мещени фотоэлементов, требующего контрол стабильности эталонной меры Это обсто тельство затрудн ет дальнейшее повышение точности измерени неравномерности скорости вращени . Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл измерени неравномерности скорости вращени в пр делах одного оборота вала,содержащем эталонную угловую меру, у становленную на столе, св занном с контролиру емым валом, и фотоэлектрические прео разователи угла поворота стола с мерой во временной интервал, соединенные с управл ющими входами счетчика импульсов, счетный вход которого соединен со стабильным генератором импульсов высокой частоты, а выход - с цифровой схемой обработки, стал дл установки эталонной угловой меры соединен с контролируемым валом через регулируемый редуктор, на ведущем звене которого нанесена метка,оптически сопр женна с дополнительным фотоэлектрическим преобразователем, подключенным к управл ющему входу дополнительного счетчика импульсов от стабильного генератора высокой частоты, также включенного в цифровую схему обработки. На чертеже представлена блок-схема устройства. На валу электродвигател 1, скорость которого контролируетс , закреплен ведущий диск 2 механически св занный с ведомым диском 3., который насажен на ось поворотного 4. Ведущий диск 2 и ведомый диск 3 образуют редуктор с заданным и регулируемым коэффициентом передачи . Поворотный стол 4 снабжен меткой 5 отсчета. На поворотном столе 4 находитс углова мера 6, положение которой устанавливаетс по метке 5 отсчета (дл возможности нумерации углов). Число граней меры фиксируетс фотопреобразователём 7 дл засечки числа граней, а ее положение на поворотном столе 4 - меткой 5 .положени угловой меры и фотопреоб (разователем 8 дл фиксации положени угловой меры 6, выходы обоих фотопреобразователей 7 и 8 выведены на управл ю1{(ие входы счетчика 9, на счетный вход которого подаютс импульсы от генератора 10 стабильных импульсов высокой частоты. Фотопреобразователь 11 св зан с меткой 12,нанесенной на ведущем диске 2. Выход Фотопреобразовател 11 соединен с управл ющим входом счетчика 13 дл запсминани положени ведущего диска. Счетный вход счетчика 13 соединен с генератором 10 стабильных импульсов высокой частоты. Счетчики 9 и 13 соединены с цифровой схемой 14 обработки , выполненной на базе ЭВМ. В ней вырабатываетс модель пространственно-временного расположени угловой меры со всеми ее гран ми и пространственно-временна модель угла поворота двигател . В результате, в соответствии с заложенной программой создаетс модель, характеризующа пространственно-временной ци{й)овой эквивалент смещени угловой меры в процессе поворота вала двигател . Так как диаметры дисков 2 и 3 едуктора неодинаковы, то пространгтвенно-временные диаграммы одного иска относительно другого могут кратно повтор тьс в одних и тех же точках относительно друг друга, либ передвигатьс с шагом bEuD,-irDi, где DI - диаметр ведомого диска; Dj - диаметр ведущего диска. Число шагов полного цикла тогда В, равно П Когда известна углова мера, нео ходимо подобрать соответственно лишь Тот шаг, который при всех случа х в угловом измерении должен быть меньше отдельного угла опорной призмы. После завершени полного цикла, который дл Кс1ждого угла многогранной угловой меры индивидуален и будет определ тьс совлтадением импульса от фотопреобразователей 7 и 1 каждый угол угловой меры пройдет поочередно через всю пространственно-временную диаграмму двигател в пределах ЗбО, т.е. вьшолнитс усло вие, которое определ етс уравнение noixJ 360°, где п - число шагов при полном цикле; «i xi - угол в угл вой мере. Тогда можно определить значение Име дл каждого угл провер емой меры, находим значение i угловой скорости x4cp t При помощи фотопреобра зовател Т дл засечки числа граней формируетс начало и конец пространственно временной оси дл одного оборота. Таким образом формируютс значени всех углов eixi угловой меры в виде временных интерваловt;, ...t; Заполн их калиброванными импульсами от генератора стабильных импульсов высокой частоты получаем их цифровой эквивалент. Аналогично формируетс пространст|венно-временка модель цифрового эквивалента угла поворота вала двигател при метки 12 положени ведущего диска. Дл любого двигател устройство позвол ет создать три пространств венно-временные модели, по которым контролируетс повтор емость при многократных измерени х всех ооновных характеристик двигател в пределах заданной точности, дл возможности его аттестации и соответственно выборки двигател с необходимыми характеристиками. Аналогично можно каждый раз повер ть эталонную угловую меру. Точность всех измерений будет в основном определ тьс точностью калиброванной частоты и точностью определени засечки граней угловой меры, а также стабильностью численного значени угловой меры. Пространственно-временные эквиваленты определ ютс в пределах 360 как дл испытуемого двигател , так и дл поворотного стола.