SU1684589A1 - Устройство дл поверки преобразователей линейных перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в машино- и приборостроении при поверке измерительных преобразователей. Целью изобретени   вл етс  повышение точности поверки и увеличение производительности измерений. На кронштейн 19 устанавливают повер емый преобразователь 25 так, чтобы его наконечник касалс  торца стакана 13 в положении, соответствующем нижнему пределу измерений. Дл  этого микроконтроллер 20 выдает сигнал через цифроанало- говый преобразователь 22 и усилитель 23 на обмотку 5 электромагнита. Шток 3 занимает соответствующее положение. Калиброванный штифт 14 упираетс  при этом в нижний штифт-упор 12. Микроконтроллер 20 через усилитель 23 подает сигнал на обмотку 17 электромагнита. Якорь 16 опускаетс  и стакан 13 перемещает наконечник преобразовател  25 в следующую измерительную позицию. Последовательно подава  сигналы на обмотки 5 и 17 электромагнитов, микроконтроллер 20 осуществл ет, программное перемещение сердечника кот- нролируемого преобразовател  25 в заданные точки контролируемого диапазона. Сигнал преобразовател  25 сравниваетс  с эталонным сигналом. 1 ил. Ё

Description

&7///у77Ъ

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в машино- и приборостроении при поверке измерительных преобразователей.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности поверки путем повышени  точности задани  эталонного перемещени  и увеличение производительности измерений путем автоматизации поверочных операций .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основание 1, к которому прикреплен цилиндрический корпус 2. Внутри корпуса 2 размещены шток 3, закрепленный на двух мембранах 4, и обмотка 5 электромагнита. На штоке 3 установлен сердечник 6 электромагнита и упор 7 с пружиной 8, поджатой к тарелке 9. Дл  ограничени  движени  штока в корпусе 2 установлены втулки 10. На нижнем конце штока 3 закреплен наконечник 11 со сферическим торцом.

В верхнем конце штока 3 выполнен паз. Перпендикул рно пазу 3 в штоке 3 запрессованы штифты-упоры 12, которые расположены параллельно и на заданном рассто нии один от другого. На верхнем конце штока 3 по скольз щей посадке установлен стакан 13 с запрессованным в него калиброванным штифтом 14,который, в свою очередь, расположен в зазоре между штифтами-упорами 12.

В верхней части цилиндрического корпуса 2 установлена втулка 15, прижимающа  мембрану 4 к тарелке 9. На верхнюю часть стакана 13 насажен  корь 16 электромагнита , обмотка 17 которого размещена во втулке 15 соосно с осью штока 3. Калиброванный штифт 14 поджат к одному из штифтов-упоров 12 с помощью пружины 18, один из концов которой опираетс  в торец втулки 15, другой - в  корь 16 электромагнита. На корпусе 2 закреплен кронштейн 19 дл  установки контролируемого преобразовател . Диаметр калиброванного штифта 14 выбран таким, чтобы перемещение стакана 13 относительно штока 3 было равно значению величины , измер емой между соседними точками поверки. Стакан 13 с запрессованным в него калиброванным штифтом 14 выполн ет функции узла мер, электромагнит, содержащий  корь 16 и обмотку 17,  вл етс  механизмом дискретного перемещени  узла мер, шток 3, установленный в корпусе на мембранах 4, вместе с сердечником 6 и обмоткой 5 электромагнита образуют механизм непрерывного перемещени  узла мер.

Устройство содержит также микроконтроллер 20, подключенный к его входу аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 21, подсоединенный к первому выходу микроконтроллера последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

22 и первый усилитель 23 и подсоединенный к второму выходу микроконтроллера 20 второй усилитель 24. Контролируетс  преобразователь 25 линейных перемещений.

Устройство работает следующим образом .

Дл  подготовки к процедуре поверки микроконтроллер 20 подает на вход второго усилител  24 такой сигнал, чтобы  корь 16 электромагнита находилс  нижнем положении .

На кронштейн 19 устанавливают повер емый преобразователь 25 так, чтобы его наконечник касалс  торца стакана 13 в положении , соответствующем нижнему пределу измерений. С этой целью по программе в пам ти микроконтроллера 20 сравниваетс  код выходного сигнала АЦП 21, завис щий от положени  наконечника повер емого датчика, с первой константой

в программе, соответствующей нижнему пределу измерени . Если уровень выходного сигнала датчика не соответствует нижнему пределу измерени , с выхода микроконтроллера 20 на ЦАП 22 поступает

код, измен ющий напр жение на выходе первого усилител  23 до тех пор, пока сердечник 6 электромагнита не установит шток 3 в первую повер емую точку, соответствующую нижнему пределу выходного сигнала.

АЦП 21.

В установившемс  положении штока 3 от микроконтроллера 20 на усилитель 24 поступает сигнал на отпускание пкор  16 и штифт 14 соприкасаетс  с верхним штифтом-упором 12. В результате наконечник преобразовател  25 перемещаетс  во вторую повер емую точку характеристики измерительного преобразовател , при этом наконечник перемещаетс  на величину,

равную перемещению стакана 13 со штифтом 14 между штифтами-упорами 12. Сравнивают второе значение выходного сигнала с номинальным, значением и получают погрешность во второй повер емой точке хасрактеристики .

Дл  определени  погрешности в следующей точке характеристики по сигналам уп- равлени  от микроконтроллера 20 опускаетс   корь 16 в нижнее положение до соприкосновени  штифта 14 с нижним упором 12, перемещаетс  сердечник б электромагнита в положение, соответствующее второй контролируемой точке. Опускаетс   корь 16, перемещаетс  вверх наконечник

npt5oh|;,i ЮШПРЛМ Л   положение, соответствующее грен.ии повер емой точке.

Микроконтроллер 20 сравнивает третье значение выходного сигнала АЦП 21 с номинальным значением и получает погреш- ность в третьей повер емой точке характеристики преобразовател . Повтор   эту процедуру, микроконтроллер 20 осуществл ет поверку в остальных точках характеристики .

Дл  преобразователей с характеристикой , несущественно отличающейс  от линейной , в р де случаев достаточно ограничитьс  поверкой средней чувствительности в диапазоне измерени . С этой целью устанавливаетс  выходной сигнал YI вращением нижней втулки 10 при отсутствии тока в обмотках электромагнитов. При вращении нижней втулки 10 шток 3 перемещаетс  вместе с наконечником преобразо- вател  25. Подаетс  по программе, записанной в посто нном запоминающем устройстве микроконтроллера 20, напр жение на обмотку 5 электромагнита. Уровень напр жени  устанавливаетс  достаточным дл  подъема штока 3 до касани  с верхней втулкой 10. Фиксируют второе значение Y2 выходного сигнала, и микроконтроллер 20 вычисл ет чувствительность

S(Y2-Yi)/D,

где D - диапазон измерени  преобразовател .

Сравнением чувствительности s с номинальным значением чувствительности 5н осуществл етс  поверка преобразовател .

Диапазон D, равный перемещению штока 3 между втулками 10, измер етс  посредством образцового преобразовател  и концевых мер длины, устанавливаемых под наконечник 11. Таким же образом измер ет- с  перемещение стакана 13, равное D.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  поверки преобразователей линейных перемещений, содержащее

   узел мер, механизм непрерывного перемещени  узла мер, механизм дискретного перемещени  узла мер, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и увеличени  производительности поверки, оно снабжено последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, микроконтроллером, цифроаналоговым преобразователем и первым усилителем, вторым усилителем, подключенным к второму выходу микроконтроллера, механизм не- прерывного перемещени  узла мер выполнен в виде цилиндрического корпуса, размещенного в нем на упругих элементах соосно с осью корпуса штока со сферическим наконечником на одном из концов и радиальным сквозным пазом с запрессованным перпендикул рно оси штока на заданном рассто нии друг от друга вдоль оси штока двум  штифтами-упорами на другом, электромагнита, подпружиненный сердечник которого закреплен на штоке, а обмотка размещена в цилиндрическом корпусе соосно с его осью с возможностью взаимодействи  с сердечником, узел мер выполнен в виде стакана, установленного на штоке с возможностью перемещени  вдоль него со стороны, противоположной концу со сферическим наконечником, калиброванного штифта, запрессованного в стакан перпендикул рно его оси так, что он расположен в пазу штока между двум  штифтами-упорами , механизм дискретного перемещени  узла мер выполнен в виде электромагнита, подпружиненный сердечник которого запрессован на верхнем торце стакана узла мер, обмотка размещена в цилиндрическом корпусе соосно с его осью с возможностью взаимодействи  с сердечником, первый усилитель подключен выходом к обмотке электромагнита механизма непрерывного перемещени  узла мер, а второй усилитель выходом подключен к обмотке электромагнита механизма дискретного перемещени  узла мер.