SU1460611A1 - Стенд дл динамической аттестации бесконтактных преобразователей перемещени - Google Patents

Abstract

Изобретениеотноситс  к испытанию оборудовани . Цель изобретени  - повышение точности динамической аттестации в широком спектре амплитуд и частот путем применени  в качестве механизма градуировочных зазоров цилиндра , на боковой поверхности которого выполнены равномерно расположенные пазы. На цилиндре 6 на аттес тованной поверхности 9 выполнены равномерно расположенные пазы 10 с монотонно убывающей глубиной. При помощи микрометрического винта 4 устанавливают минимальный зазор . между аттестованной поверхностью 9 цилиндра 6 и преобразователем 5 перемещений . Цилиндр 6 вращают. Частоту вращени  цилиндра 6 контролируют при помощи источника 13 света и фотоэлектрического преобразовател  22. Сигналы с фотоэлектрического преоб- разовател 22 и преобразовател  5 перемещений поступают на блок регистрации . Информаци  о параметрах преобразовател  5 перемещений выводитс  на индикаторы. 3 ил. (Л

Description

градуировочных зазоров межв:у бескон- 25 ° информационной шине, объедин ющей тактным индуктивным преобразователем входы V регистров 29-31.

Информаци  о

5 перемещений и поверхностью 9 цилиндра 6, поступает на вход устройства 18 выборки-хранени . Запоминание величины сигнала перемещени  (зазора) в устройстве 18 выборки- хранени  осуществл етс  по приходу на .его вход управлени  сигнала логической единицы от фотоэлектрического преобразовател  22. Через третий 19 и четвертый 20 ключи зафиксированна  в устройстве 18 выборки-хранени  величина перемещени  (зазора) по первому пазу 10 цилиндра 6 подаетс  на.. аналого-цифровой преобразователь 21, Управление третьим ключом 19 выполн етс  через инвертор 23. Замыкание третьего ключа 19 происходит при подаче на его управл ющий вход-логической единицы от.инвертора 23, зто соответствует нулевому уровню сигнала (отсутствию стробирующего импульса ) от фотоэлектрического преобразовател  22.

Во врем  замыкани  третьего ключа 19 и происходит преобразование аналогового сигнала из устройства 18 выборки-хранени  в цифровой код по- . средством аналого-цифрового преоб- разовател  21. При этом сигнал о т инвертора 23 через элемент ..ИЛИ 27 поступает на вход второго счетчика 28. Счетчик 28 выбираетс  с коэффициентом пересчета, равным числу

30

35

40

45

50

55

величинах перемещений (зазорах) : :по каждому пазу 10, цилиндра 6 выдаетс  с регистров 29 - 31 на индикаторы 32 - 34 соответствен но. Име  информацию о величинах гра- ; дЗ -ировочных зазоров по каждому пазу 10 цилиндра 6 и на различных частотах вращени  цилиндра 6, по формуле (1) вычисл етс  относительна  погрешность от неравномерности АЧХ.

В режиме измерени  параметра фазового сдвига дл  вычислени  относитель ной фазовой погрешности первый 15 и п тый 26 ключи устанавливаютс  в замкнутом положении, а четвертый ключ 20..- в разомкнутом. Сигнал перемещени , определ емый.величиной гра- дуировочного зазора между индуктивным преобразователем 5 перемещений и поверхностью 9 цилиндра 6, поступает на второй вход компаратора 25. На другой вход компаратора 25,поступает посто нного уровн  от источника 24 опорного напр жени . Уровень сигнала от источника 24 упорного напр жени  выбираетс  таким образом, что компаратор 25 осуществл ет селекцию максимальной величины градуировочного зазора и в течение каждого оборота цилиндра 6 выдаетс  на своем выходе сигнал логической единицы. Сигнал логической единицы с выхода компаратора 25 выдаетс  в

Информаци  о

0

5

0

5

0

5

величинах перемещений (зазорах) : :по каждому пазу 10, цилиндра 6 выдаетс  с регистров 29 - 31 на индикаторы 32 - 34 соответственно . Име  информацию о величинах гра- ; дЗ -ировочных зазоров по каждому пазу 10 цилиндра 6 и на различных частотах вращени  цилиндра 6, по формуле (1) вычисл етс  относительна  погрешность от неравномерности АЧХ.

В режиме измерени  параметра фазового сдвига дл  вычислени  относительной фазовой погрешности первый 15 и п тый 26 ключи устанавливаютс  в замкнутом положении, а четвертый ключ 20..- в разомкнутом. Сигнал перемещени , определ емый.величиной гра- дуировочного зазора между индуктивным преобразователем 5 перемещений и поверхностью 9 цилиндра 6, поступает на второй вход компаратора 25. На другой вход компаратора 25,поступает посто нного уровн  от источника 24 опорного напр жени . Уровень сигнала от источника 24 упорного напр жени  выбираетс  таким образом, что компаратор 25 осуществл ет селекцию максимальной величины градуировочного зазора и в течение каждого оборота цилиндра 6 выдаетс  на своем выходе сигнал логической единицы. Сигнал логической единицы с выхода компаратора 25 выдаетс  в

51А606П

момент измерени  индуктивным преобразователем 5 перемещений максимального градуировочного зазора. Посредством смеп5ени  стойки 2 перпендику рно оси цилиндра 6 ось оптоэлек- тронной пары: фотоэлектрический преобразователь 22, источник 13 света,

совмещаетс  с тем сечением цилиндра 6, где расположено только одно от- ig ерстие , Таким образом, с фотоэлектрического преобразовател  22 в теение одного оборота цилиндра 6 . потупает через инвертор 23 и элемент ЛИ 27 на второй счетчик 28 лишь is один импульс. Схема в этом режиме беспечивает измерение временного нтервала между импульсом, соответствующим максимальной величине гра- уировочного зазора, и импульсом 20 от фотоэлектрического преобразовате  .22, Это осуществл етс  следук цим- образом. По приходу импульса от элемента ИЛИ 27 на вход второго счетчика 28 последний, воздейству  на 25 управл юций вход второго ключа 16, замыкает его. Импульсы от генератора 14 опорной частоты поступают на вход первого счетчика 17, который производит их подсчет до момента откры- ЗО ти  второго ключа 16, Второй ключ 16 открываетс  по приходу от элемента ИЛИ 27 на вход второго.счетчика 28 второго импульса. При этом снимаетс  сигнал управлени  с второго ключа 16, который открываетс , и поступает сигнал записи на вход с регистра 30, Происходит запись цифрового кода с первого счетчика 17..во второй регистр 30, Цифровой код, за- 40 писанный в регистр 30 и выданный на. индикатор 33, соответствует ному сдвигу между импульсами от максимального градуировочного зазора и импульсом от фотоэлектрического 5 преобразовател  22, Этот време.нный сдвиг, измеренный на различных известных частотах вращени  цилиндра 6, позвол ет вычислить по формуле (2) относительную фазовую погрешность бесконтактного индуктивного преобразовател  5 перемещений.

50

в и п

п м

н

.

55 н

Фазова  погрешность фотоэлектрического преобразовател  22 аттестуетс  стандартными средствами и может быть учтена при определении фазовой погрешности индуктивного преобразовател  перемещений.

б

Как измерение величин градуиро- вочных зазоров дл  сн ти  АЧХ, так и измерение временного сдвига, могут производитьс  многократно посредство подачи на элементы схемы команды Сброс и сн ти  команды Сброс.

Регйстрируюп5ий блок обеспечивает получение параметров, необходим)1х дл  расчета погрешностей от неравномерности АЧХ и ФЧХ характеристик бесконтактнбгЬ индуктивного преобразовател  5 перемещений.

Дл  расчета относительной погрешности от неравномерности АЧХ измер ютс  градуировочные зазоры на каждом , пазе 10,цилиндра 6 в Координатах , задаваеьых фотоэлектрическим преобразователем 22, При этом замере пазов 10 осуществл ютс  на различных частотах вращени  цилиндра 6

(f, , .... fj , ..., f ° диапазоне частот испытаний бесконтактного индуктивного преобразовател  5 перемещений. После получени  величин сигналов от пазов .10 (А, ААА;, ,,,, А:,), соответствую4 ) h

щих частотам f, fj, .., f j «.i.f расчет относительной погрешности от неравномерности АЧХ производитс  по формуле

АЧХ

uAe -ЛА; &А

100%, (1)

где uAА А„ k+i

- разность

ам- и

плитуд виброперемещений на двух соседних пазах 10 (К, К+1) вала при частоте вращени  f ;

К Л1

ЛА; А; - А; - разность амплитуд виброперемещений на двух соседних пазах 10 вала (К, К+1) при частоте вращени  fj,

Из рассчитанных по формуле (1) . различньк пар смежных пазов 10 и при различных частотах вращени цилиндра 6 беретс  наибольшее

значение, которое и определ ет погрешность от неравномерности АЧХ.

Дл  расчета относительной фазовой погрешности измер етс  временной интервал между импульсом от максималь- ного значени  паза 10 и импульсом от фотоэлектрического преобразовател  22, Относительна  погрешность определ  етс  по формуле

.

ut-fi.100%,

(2)

14606

где At; - премпииоГ интервал между

импульсом от паза 10 и импульсом фотоэлектрического преобразовател  22:

fS

г. - частота вращени  вала, Гц.

Использование стенда позволит повысить точность динамической аттестации бесконтактных индуктивных преобразователей 5 малых перемещений, IQ повысить производительность аттестации . Кроме-того, стенд может быть использован при отработке новых кон- струкций преобразователей 5, дл  сравнени  их характеристик или дести- 15 жени  определенных конкретных эксплуатационных параметров..

Фо рмула изобретени 

Стенд дл  динамической аттестации бесконтактных преобразователей перемещени , содержащий основание со стокой дл  установки аттестуемого преобразовател  перемеп ени  и механизм градуировочных зазоров, установлен- ный с возможностью вращени , и регистрирующий блок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности динамической аттестации в широком спектре амплитуд и . частот, он снабжен источником света, механизм градуировочных зазоров выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого, предназначенной дл  взаимодействи  с аттестуемым преобразователем, вдоль образующих выполнены равномерно расположенные пазы с монотонно увеличивающейс  глубиной, на торце вдоль оси - глухой паз, полости, образованные глухим пазом и пазами на поверхности, сообщены с помощью соответствук цих им :выполненньгх в стенке цилиндра радиальных отверстий, оси которых располо- хены в одном диаметральном сечении цилиндра, а в стенке цилиндра выпол- нено дополнительное радиальное отверстие , ось которого расположена в дру11

гом диаметральном сечении цилиндра и которое предназначено дл  сообщени  полостей одного из пазов боково поверхности цилиндра и глухого паз регистрирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора , первого и второго ключей и первого счетчика, последовательно соединенных устройства выборки-хранени , третьего и четвертого ключей и аналого-цифрового преобразовател  последовательно соединенных фотоэлектрического преобразовател  и инвертора, последовательно соединенных источника опорного напр жени , компаратора, п того ключа, элемента ИЛИ и второго счетчика, п-каналами регистрации, число которых соответствует числу пазов на боковой поверхности цилиндра и каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра и индикатора, выход фотоэлектрического преобразовател  соединен с первым входом устройства выборки-хранени , выход инвертора .соединен с управл ющим входом третье то ключа и вторым входом элемента ИЛИ, первый выход второго счетчика соединен с управл ющим входом второго ключа и с С-входом регистра первого канала регистрации, другие (п-1) выходы второго счетчика соединены с С-входами регистров каждого из (п-1) каналов регистрации соответственно , выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом первого счетчика и с V-входами регистров каждого из п-каналов регистрации , источник . света и фотоэлектрический преобразователь установлены дл  оптической св зи через радиальные отверсти , выполненные в стенке цилиндра, вторые входы устройства выборки-хранени  и компаратора предназначены дл  соединени  с выходом аттестуемого преобразовател  перемещений.

Cma/Dkiu Воздух.

Сжатьги воаЗцх

Фи9,г

Claims (1)

1. Фо-р мула изобретения Стенд для динамической аттестации 20 бесконтактных преобразователей перемещения, содержащий основание со стойкой для установки аттестуемого преобразователя перемещения и механизм градуировочных зазоров, установлен- 25 ный с возможностью вращения, и регистрирующий блок, о тличающ и й с я тем, что, с целью повышения точности динамической аттестации в широком спектре амплитуд и . 30 частот, он снабжен источником света, гом диаметральном сечении цилиндра и которое предназначено для сообщения полостей одного из пазов боковой поверхности цилиндра и глухого паза, регистрирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора, первого и второго ключей и первого счетчика, последовательно соединенных устройства выборки-хранения, третьего и четвертого ключей и аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенных фотоэлектрического преобразователя и инвертора, последовательно соединенных источника опорного напряжения, компаратора, пятого ключа, элемента ИЛИ и второго счетчика, п-каналами регистрации, число которых соответствует числу пазов на боковой поверхности цилиндра и каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра и индикатора, выход фотоэлектрического преобразователя соединен с первым входом устройства выборки-хранения, выход инвертора соединен с управляющим входом третьего ключа и вторым входом элемента

   ИЛИ, первый выход второго счетчика соединен е управляющим входом второго ключа и с С-входом регистра механизм градуировочных зазоров выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого, предназначенной для взаимодействия с аттестуемым преобразователем, вдоль образующих выполнены равномерно расположенные пазы с монотонно увеличивающейся глубиной, на торце вдоль оси - глухой паз, полости, образованные глухим пазом и пазами на поверхности, сообщены с помощью соответствующих им выполненных в стенке цилиндра радиальных отверстий, оси которых расположены в одном диаметральном сечении цилиндра, а в стенке цилиндра выполнено дополнительное радиальное отверстие, ось которого расположена в дру первого канала регистрации, другие (η-l) выходы второго счетчика соединены с С-входами регистров каждого 35 из (п-1) каналов регистрации соответственно, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом первого счетчика и с V-входами регистров каждого из η-каналов регист40 рации, источник . света и фотоэлектрический преобразователь установлены для оптической.связи через радиальные отверстия, выполненные в стенке цилиндра, вторые входы устройдд'ства выборки-хранения и компаратора ' предназначены для соединения с выходом аттестуемого преобразователя перемещений.