SU1439423A1 - Измеритель вектора дисбаланса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к балансировочной технике. Цель изобретени  - повышение точности за счет увеличени  дискретности измерений и цифровой обработки сигналов. Сигналы с датчика 1 синхроимпульсов и измерител  7 дисбаланса поступают в аналого-цифровой преобразователь 10, который преобразует сигналы в цифровую форму и через регистр 11 посылает их в вычислитель 4. Элементы поступающего в вычислитель 4 массива формируютс  с дискретностью, определ емой генератором 6 импульсов. Вычисленные значени  амплитуды и фазы дисбаланса поступают на вход индикатора 5. 3 ил о

Description

со

4 N3

СО

0t/3j

Изобретение относитс  к баланси- ровочной технике и может быть ис- пользовано при баланйировке вращающихс  деталей, узлов и механизмово

Цель изобретени  - повышение точ нести за счет увеличени  дискретности измерений и цифровой обработки сигналов,

На фиго1 приведена функциональна  схема измерител ; на фиг.2 - временна  диаграмма синхронизации элементов измерител : а сигналы на вико- де генератора синхроимпульсов, б - сигналы на втором вькоде вычислител , в - сигналы на выходе инвертора, г - сигналы на выходе триггера, д - сигналы на выходе программируемого делител , е - сигналы -на выходе второй схемы И, ж - сигналы на выходе измерител  дисбаланса; на фиГоЗ - блок-схема алгоритма вычислител о

Измеритель содержит последовательно соединенные генератор 1 синхроимпульсов , схему И 2, соединенньй счетным входом счетчик 3, вычислитель 4 и индикатор 5, генератор 6 импульсов, измеритель 7 дисбаланса, последовательно соединенные триггер 8, установочньй вход которого нен с выходом схемы И 2, а вход обнулени  - с входом обнулени  счет чи- .ка 3 и вторым выходом вычислител  4, .вторую схему И 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, второй вход которого соединен с выходом } змерител  7 дисбаланса, и регистр 11, выход которого соединен с вторым входом вычислител  4, блок 12 готовности , вход которого соединен- с синхронизирующим входом регистра 11 и соответствующим выходом АЦП 10, а выход - с третьим входом вычислител  4, инвертор 13, вход которого соединен с выходом счетчика 3, а выход - с вторыми входами схем И 2 и 9, и программируемый делитель 14, первый вход которого соединен с выходом генератора 6 импульсов, второй с третьим выходом вычислител  4, а выход - с третьим входом второй схемы И.

Генератор 1 синхроимпульсов может быть выполнен в виде бесконтактного индуктивного измерительного преобразовател , вырабатывающего синхроимпульс при прохождении метки, нанесенной на объект балансировки, рез рабочую зону датчика, В качестве метки может быть использована канавка на периферии металлического вала объекта балансировки. Генератор 6 импульсов может быть выполнен по типовой схеме на базе формировател  К155АГЗ. Измеритель 7 дисбаланса может быть выполнен на базе бесконтактного иццуктивного дреобразоQ вател , обеспечивающего измерение относительных колебаний (вибраций) объекта балансировки при его вращении в опорах, усиление сигнала вибраций и фильтрацию с целью выделени 

5 составл ющей, соответствующей частоте вращени  объекта. Вычислитель 4 может быть вьшолнен на базе микро- ЭВМ Электроника-60 либо на базе любого микропроцессорного комплекта

0 обработки данных.

Индикатор 5 представл ет собой типовое устройство вывода, например, на базе светодиодной индикаторной панели или устройства печати типа

5 электропишущей машины Consul-256, Цифровые элементы - перва  2 и втора  9 схемы И, инвертор 13, триггер 8, регистр 11, блок 12 готовности, программируемьй делитель 14 могут

Q быть вьтолнены на базе типовых цифровых интегральных схем серий 133, 155, 161 и т,д, АЦП 10 может быть вьшолнен в виде АЦП К1113 ПВ1Ао

Измеритель работает следующим образом

При включении измерител  вычислитель 4 вырабатывает сигнал Сброс (фиго 26), по которому счетчик 3 и триггер 8 приход т в исходное нулевое состо ние Сигнал с выхода переполнени  счетчика 3 поступает на инвертор 13, с выхода которого сигнал единичного уровн  поступает на второй вход второй схемы И 9 и на второй вход первой схемы И 2 и разрешает прохождение через последнюю импульсов с вьгхода генератора 1 синхроимпульсов , который вырабатьшает единичные импульсы через один оборот объекта балансировки (фиг,2а),

0 Первый импульс с выхода генератора 1 синхроимпульсов после сигнала Сброс вычислител  4, проход  через первую схему И 2 поступает на счетный вход счетчика 3 и вход установки

5 триггера 8 При этом сигнал единичного уровн  с выхода триггера 8 поступает на первый вход второй схемы И 9 и вместе с сигналом единичного

S

5

уровн , поступающим с вькода инвертора 13 на второй вход второй схемы И 9, разрешают прохождение через нее импульсов, поступающих с генератора 6 импульсов через программируемый делитель 14 на первый вход А1Щ 10. На второй вход АЦП 10 поступает ана- логовьш сигнал с измерител  7 дисбаланса дл  преобразовани  его в цифД ОВОЙ 5ИД.

Оцифрованное значение сигнала дисбаланса по каждому сигналу запуска с выхода второй схемы И 9 с информационного выхода АЦП 10 поступает на информационный вход регистра 11 и записьшаетс  в него по синхронизирующему сигналу с АЦП 10. Сигнал с синхронизирзпощего выхода АЦП 10 запускает блок 12 готовности, на выходе которого формируетс  сигнал Готовность, и по нему информаци  с регистра 11 записываетс  вычислителем 4 во внутреннюю оперативную пам ть. Второй импульс с выхода генератора 1 синхроимпульсов после сигнала Сброс вычислител  4, проход  через первую схему И 2, вызьтает переполнение счетчика 3, на выходе которого вырабатываетс  сигнал единичного уровн , который инвертируетс , проход  через инвертор 13, и, . поступа  на вторые входы схем И 2 и 9, запрещают прохождение через них сигналов. Сигнал единичного уровн  с выхода счетчика 3 поступает на первый вход вычислител  4, свидетельству  об окончании процесса измерени . По данному сигналу вычислитель 4 приступает к обработке информации . Во внутренней оперативной пам ти последнего находит  массив данных, .соответствующих сигналу дисбаланса . При этом первый элемент массива формируетс  в момент, когда срабатывает генератор 1 синхроимпульсов , а все последующие элементы формируютс  через равные промежутки времени it, причем величина Л t . определ етс  задающей частотой генератора 6 импульсов и коэффициентом делени  программируемого делител  14. Длина массива данных, записанных в пам ти вычислител  4,  вл етс  такой , что за это врем  вращающийс  объект повернулс  на один оборот.

Таким образом, вычислитель 4 подсчитывает число записанных; даннык К и расчитывает врем  поворота вала t

по формуле t Х- Л С, Далее вьпгисли- тель 4 находит .максимальный элемент из записанного массива, который соответствует величине вектора дисбаланса , преобразует его и выводит на индикатор 5. Затем вычислитель 4 рассчитывает сколько элементов массива М лежит между первым элементом и максимальным элементом, рассчитывает врем  поворота вала, соответствующее фазе ta вектора дисбаланса t, саму фазу Cj вектора дисбаланса по формула

15

ч

tl

360

0

5

0

5

0

5

0

и

5

вьшодит ее значение на индикатор 5,

Затем вычислитель 4 снова вьгра- батывает сигнал Сброс, после чего работа устройства повтор етс , обеспечива  непрерывное измерение параметров вектора дисбаланса в реальном масштабе времени,, В случае возникновени  необходимости получени  усредненных по нескольким циклам результатов измерени  единичные измерени  будут накапливатьс  во внутренней пам ти вычислител  4, и далее усредненное значение можно получить как среднее арифметическое по заданному количеству циклов усреднени .

Claims (1)

1. Предлагаемьй измеритель за счет формировани  информационных слов с помощью АЦП ввода данной информации в вычислитель и ее обработки позвол ет в цифровом виде измерить величину вектора дисбаланса, что повышает точность ее измерени . Точность измерени  фазы вектора дисбаланса повышаетс  за счет применени  программируемого делител  и генератора электронных импульсов высокой стабильной частоты, формировани  данных и их обработки Кроме этого, использование пpoгpaм iиpyeмoгo делител  позвол ет получать равнодостоверные результаты измерени  дл  любых частот вращени  балансируемых объектов Формула изобретени 

   Измеритель вектора дисбаланса, содержащий генератор синхроимпульсов , генератор импульсов, измеритель дисбаланса и последовательно соединенные счетчик, вычислитель и индикатор , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен первой схемой И, первый вход

   Ж

   .2

   Атойфт - HKOfeftxma 9пон ть вы- чиелитмл