SU1249311A1 - Устройство дл измерени экстремальных значений измер емых размеров детали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерени х линейных размеров в машиностроении , в частности, дл  допускового контрол  линейных размеров различных деталей. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  измерений за счет обеспечени  одновременного определени  всех измер емых размеров. При измерени х т первичных измерительных преобразователей Ь, ..., 1,,, и п уставок 2i, ..., 2п (дл  данного устройства гг 3) выдают сигналы на вход узла обработки сигналов. Из последнего сигналы одновременно подаютс  на входы интег- рируюш,их преобразователей, с выходов которых на вход блока выбора режимов работы поступают временные импульсы, врем  по влени  которых пропорционально измер емой величине. Указанные импульсы с первых m информационных входов поступают на входы ш-входовых логических элементов ИЛИ, И, переключател  и логического узла блока выбора режимов работы. В зависимости от установки контактов переключател  с его выходов на вход узла вывода результатов поступают сигналы в виде временных интервалов , длительность которых пропорциональна либо каждому из линейных размеров измер емой детали, либо одному из шести показателей допускового контрол  (минимального или максимального значени  из всех измеренных размеров, размаха измер емых размеров, отклонений от максимально и минимально допустимых размеров, наименьшего из двух последних показателей). Узел вывода результатов содержит цепь из последовательно соединенных блока управлени  счетчиком и определени  знака, счетчика импульсов, запоминаюшего регистра, дешифратора , индикатора. Устройство управл етс  сигналами блока управлени . 4 ил. ю (Л 1C 4i СО СО

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть ис11о. 1ьзо зано при измерени х линейных размеров в мантно-- строении, в частности, дл  допускового кош -- рол  линейных размеров различных деталей.

Цель изобретени  - - новьпиение быстродействи  измерений.

Поставленна  це. 1ь достигаетс  за счет обеспечени  одновременного определени  всех измер емых размеров при измерени х.

На фиг. 1 представлена функннональна  схема устройства; на фиг. 2 - функциоиа.чь- на  схема узла обработки сигналов; на фиг. 3 --- функциональна  схема блока выбора режимов работы; на фиг. 4 - совмещенные временные диаграммы нанр жений на выходах интеграторов узла обработки сигналов.

Устройство (фиг. 1) содержит т иервичных преобразователей | I,,, измер емЕ51х

размеров А шм Х, Х-), ..., Х..,,, п уставок

2i 2„ значений измер емых размеров.

В качеетве примера (фи1 1) изображены три уставки: нулевого (Xi - 0) и предельно допустимых миьи1ма,:1ьно|-о и максимального (Хмнн. /юн,, .. Л1)11 ) значений из.мер емых размеров Хн-,.

Устройство содержит гакже (фиг. 1) узел 3 обработки сигналов, подключенный входами к первичным преобразовател м и уставкам, блок 4 выбора режимов работы, нодключешТый к выхода.м узла 3 обработки сигналов, узел 5 вывода результатов, н(5д- ключенный к выходам блока 4 выбора режи- .мов работы.

Узел 5 вывода результатов содержит цепь из последовательно соединенных блока 6 унравлени  счетчиком и определени  знака, счетчика 7 импульсов, запоминающего регистра 8, деи ифратора 9, индикатора 10.

Уетройство содержит также блок 11 унравлени , иодключенный выходами к управл ющим входам узла 3 обработки сигналов, блока 4 выбора режимов работы и узла 5 вывода результатов.

Узел 3 обработки сигналов (фиг. 2) вы- нолиен в виде т + п идентичных двух- или трехтактных интегрируюн1их преобразователей 12 сигнала (.Y/.. /Yi, А ;) Л ,.;,, X,t.

XMHIL дои, /YMiiKo. доп.) ВО временной интервал (/А.), содержанщх входные преобразователи 13, преобразуюише изменение параметров преобразователей 1 п уставок 2 п напр жение Ui k Хх (где k - коэффициент про- норциональности), интеграторы 4 с унрав- л емыми ключами на входе и элементами управлени  этими ключами, ну.1ь-оргапы 15, триггеры 16 и элементы 17 св зи аиалого ой и цифровой частей устройства.

Блок 4 выбора режимов работы (фи|-. .) имеет информационных входов, каждый из которых нодключен к соответствующему выходу узла 3 обработки сигналов и содержит ,7;-входовый элемент И 18, т входовый элемент ИЛИ 19, нерек.:1; очатель 20, логический узел 21, содержащий блоки 22 и 23 унрав.лени  счетчиками импульсов и определени  знака, счетчики 24 и 25 импульсов, блок 26 фиксации очередности прихода импульсов от счетчиков 24 - и 25, блок 27 учета знака сравниваемых показателей, двухвходовые элементы И 28- 31 и элементы ИЛИ 32 и 33.

Переключатель 20 имеет положени  34- 42 переключени , /гг-входовый элемент И 18 0 и т-входовый элемент ИЛИ 19 подключены входами к m информационным входам блока 4 выбора режимов работы, логический узел 21 входами св зан с двум  информационными и двум  управл ющими входами блока 4 выбора режимов работы и выходами 5 ш-входовых элементов И 18 и ИЛИ 19. Выходы логического блока 21 подключены к соответствующим входам переключател  20.

Соответствуюи1пе входы нереключате- , л  20 св заны также с m-f-/z информацион- Н1.1МИ входами блока 4 выбора режимов работы и выходами гп-входовых элементов И 18 и ИЛИ 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерени  производитс  5 настройка устройства по образцовой мере. Затем устанавливают измер емую деталь (не показано) и но индикатору 10 (фиг. 1) нроизвод т отсчет одного из следующих шести показателей Q, (/ I, 2, ..., 6) точности новерхности детали; - Qi Хмик - минимального среди всех измеренных размеров А юм; Q9 Хмакс - максимального среди всех Л изм; Q-, А ммкс,-Хм« . - размаха измер емых размеров детали; --Q.i Хмнм-

-- Амин. .ЧОП.;-C(f,) Лмукс. доп. Лмакс.;QG

меньн его среди показателей Q.t и Qs- В процессе измерени , т. е. определени  показателей Q,, на выходе каждого их т первичных преобразователей 1 и каждой из п уставок (фиг. I) имеетс  сигнал Xk, а на выходах входных нреобразователей 13 узла 3 обработки сигналов (фиг. 2) устанавливаютс  напр жени  Uk k Х;,. С приходом первого тактового и.мпульса Uf (фиг. 1 и 2) от блока И управлени  формируетс  первый такт раб оты одновременно дл  веех идентичных интегрирующих

5 нреобразователей 12 (фиг. 2). За врем  Т первого такта интеграторы 14 интегрируют напр жени  совмеетно с посто нным положительным напр жением U+. Во втором такте с подачей второго импульсаО с от блока 11 унрав,чени  интегрируетс  только по- сто нное отрицательное напр жение (У-. Напр жение (/) на выходах интеграторов 14 во втором такте измен ютс  но закону (фиг. 4)

fy,n,r(/) л:„,п n(y,i-4-;;+.)-/CHHT/L/-//,

5 г де /CiiiiT - коэффициент преобразовани  интеграторов 14.

При устарювлении на выходах интеграторов 14 (фиг, 2) напр жени  нулевого уров0

5

0

н  срабатывают нуль-органы 15, на их выходах по вл ютс  сигналы, которые запоминаютс  триггерами 6 и через элементы 17 св зи поступают на входы блока 4 выбора режимов работы. Одновременно сигналы с триггеров 16 поступают на элементы управлени  ключами интеграторов 14. запреп,а  подачу на входы соответствуюпхих интеграторов 14 напр жени  U- и разренга  подачу напр жени  . с выхода нуль-органа 15. корректиру  этим самым дрейф нул  н,;:.-- органов 15.

Ломана  лини  43 (фиг. 4) соответствует интегрированию напр жени  Uk /С Хмин. дом лини  44 - напр жени  U fe-A MHH лини  45 - напр жений .: лини  46 - напр жени  (7 k-X О, лини  47 - напр жени  IJk /е-А макс, ЛИНИЯ 48 - напр жени  Uk Й Л макс, лом при услови х, ЧТ Лмакс. доп. Лмакс АО Амии Лмин. доп..

Врем  tk от начала второго такта до мо- .мента срабатывани  нуль-органов 15 опре- дел етс  из уравнени  (t} 0 и равно

БХ ,,

где Л и Б - посто нные коэффициенты.

Следовательно, сначала второго такта по истечении времени /t, пропорционального размерам Xk, на выходах преобразователей 12 (фиг. 2) по вл ютс  и.мпульсы, поступающие на входы блока 4 выбора режимов работы (фиг. I и 3}.

С по влением сигнала на одном из первых т выходах узла 3, вход п.1их в каналы преобразовани  измер емых размеров Л шм, на выходе ш-входного элемента ИЛИ 19 (фиг. 3) также по вл етс  сигнал. С по влением сигналов на всех первых т выходах узла 3 по вл етс  сигнал на выходе т-вхо- дового элемента И 18. Интервал времени /мин. с начала второго такта до по влени  сигнала на выходе элемента ИЛИ 19 пропорционален Х-лш,. и равен /мим. А1-|- /(мин а интервал вре.м.ени с начала второго такта до по влени  сигна.ла на выходе эле.мента И 18 пропорциона,тен макс. и равен /мик.

) Амакс..

Логический узел 21 (фиг. 3) производит сравнение интервала времени i(Q- между поступлением сигнала с элемента ИЛИ 19 и поступлением сигнала с тн-2 из.меритель- ного канала, в котором производитс  преобразование А мин. доп., и интервала времени i(Q-r) между поступлением сигнала с ш + 3 измерительного канала, в котором произ- водитс  преобразование макс. доп. и поступ- ление.м сигнала с элемента И 18, т. е. логический блок 21 производит сравнение интервалов времени

/(р4) Qi и t(Q:,) 5(Q5).

Блок 22 управлени  счетчиками (фиг. 3) во втором такте выдает на управл ющий

0

0

0

5

5 0

0

5

вход счетчика 24 сигнал только в промежутке между приходами сигналов с-элемента ИЛИ 19 и из + 2 измерительного канала. В счетчик 24 в течение этого промежутка времени поступают счетные импульсы 6,. от б.тока 11 правле и  (фиг. 1 и 3), в результате чего к концу второг о такта в счетчике 24 посто нно насчпт)1вают число и.м- пульсов, пропорциональное i(Q Qi. Аналогично во втором такте и счетчике 25 1 асчитываетс  MIKMO импульсов, пропорциональное /iQfO IjQ:-.. В последующем первом такте счетчики 24 и 25 посто нно заполн ютс  импульсами L ..

По мере заполнени  счетчиков 24 и 25 на выходах их последнего каскада,  вл ющихс  выходами самих счетчиков 24 и 25, по вл ютс  сигналы. Первым по вл етс  сигнал на выходе того из счетчиков 24 или 25, в котором в предыдущем втором такте насчитано большее число импульсов. Блок 26 фиксации очередности прихода импульсов фиксирует от какого из счетчиков 24 или 25 в первом такте импульс по вл етс  первым и выдает на одпн из .1вух своих выходов разреп ающий сигнал, поступающпй через блок 27 учета знаков на входы двух входовьгх элементов И 28, 30 ии 29, 31, дава  разре- щенпе на прохождение к контактам переключател  20 сигналов с элемента ИЛИ 19 и из ni+2 измерительного канала, лпбо с т + 3 измерительного канала и с элемента И 18.

С номощью блоков 22 и 23, в зависимости от очередности поступлени  сигналов на входы этих блоков, онредел етс  также и знак показателей Q,. При этом учитываетс , что меньщему размеру Л соответствует более раннее по вление сигналов на выходе триггеров 16. С помощью счетчиков 24 и 25 определ етс  меньщее среди Q4 и Qr, по модулю , а с иомон1ью блока 27 учитываетс  знак срапнивае.мых ноказате,тей, т. е. сигнал с выхода блока 26 не мен етс , если Q и Qs положительны, мен етс  на обратный, если Q и Qr, отрицательны, а если Qj и Q.-, имеют разные знаки, то меньшим считаетс  отри- цательнь й показатель.

Устройство может работать в одном из с, 1едующих режимов.

в первом режиме при установке контактов переключател  20 в одно из положений 34-36 во втором такте на входы блока 6 управлени  счетчиком и определени  знака (фиг. 1) поступает сигнал от преобразовател  12 (фиг. 2) в подк,1юченном измерительном канале и из т+1 измерительного кана, 1а, в которо.м производитс  преобразование Хо 0. Первый приход щий сигнал всегда  вл етс  сигна,пом нача,па счета счетчиком 7 импу.1ьсов и, от блока 11 управ:1е- ни , а второй - сигналом конца счета. Счет производитс  в течение времени

t(,(X -Xa} B-Xif

в итоге в счетчике 7 импульсов фиксируетс  измер емый размер Х. Этот режим пользуетс  при отладке и регулировке устройства и при пастройке первичных преобразователей 1 (фиг. 1) на нуль по образцовой мере перед началом измерени .

С второго по седьмой режимы работы устройства переключатель 20 (фиг. 3) устанавливаетс  в положение 37-42, а в счетчике 7 импульсов (фиг. 1) фиксируютс  соответственно показатели Qi-Qc,.

В конце второго такта информаци  со счетчика 7 импульсов переписываетс  в за- поминаю1ций регистр 8, а в следующем первом такте счетчик 7 импульсов устанавливаетс  па нуль.

В зависимости от индивидуальных особенностей конкретной детали и технологического процесса ее обработки и в зависимости от назначени  выполн емой операции (дл  лопускового коптрол  размеров деталей, измерени  отклонений от правильной геометрической формы, дл  уцравлепи  процессом обработки детали и т. п.) предлагаемое устройство в каждом конкретном случае используетс  дл  определени  одного из показателей QI - Qr,.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  экстремальных значений измер емых размеров детали, содержащее т первичных преобразователей линейных размеров, п уставок значений измер емых размеров, подключенный к ним входами узел обработки сигналов, блок выбора режимов работы, подключенный к его выходам узел вывода результатов, блок управлени , подключенный к управл ющим входам узла обработки сигналов и блока выбора режимов работы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  из.мерений, узел обработки сигналов выпол

   нен в виде идентичных интегрирующих преобразователей сигнала во временной интервал, каждый из которых входом подключен к соответстЕ ующему из входов узла обработки сигналов, выходом - к соответствующему выходу узла обработки сигналов , б лок выбора режимов работы имеет информационных входов, каждый из которых подключен к соответствующему выходу узла обработки сигналов и содержит ш-входовой логический элемент И, т-входо- вой логический элемент ИЛИ, логический узел, по крайней мере один переключатель, каждый из входов логических элементов И, ИЛИ подключен к соответствующему из ин- формационных входов блока выбора режимов работы, логический узел подключен соответствующими входами к (п-1) информационным входам, двум управл ющим входам блока выбора режимов работы и выходам логических элементов И, ИЛИ, переключатель соответствующими входами подключен к выходам логического узла и логических элементов И, ИЛИ, выходами - к соответствующим выходам блока выбора режимов работы, узел вывода результатов содержит по крайней мере одну цепь из последовательно соединенных блока управлени  счетчиком и определени  знака, счетчика импульсов, запоминающего регистра, дешифратора , индикатора, первые два входа блока управлени  счетчиком и определени  знака подключены к соответствующим входам узла вывода результатов, третий - к первому выходу блока управлени , счетчик импульсов вторым входом подключен к второму входу блока управлени , запоминающий регистр вторым входом подключен к первому выходу блока управлени , а второй вход индикатора соединен с вторым выходом блока управлени  счетчиком и определени  знака.

   фиг.З

   45

   5

   4S

   Составитель Ю. Петраковскин

   Редактор М. БланарТехред И. ВересКорректор М. Пожо

   Заказ 4222/39Тираж 670Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам 13обретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   фиг. 4