SU1693556A1 - Device for reproducing parameters of member rotation - Google Patents
Device for reproducing parameters of member rotation Download PDFInfo
- Publication number
- SU1693556A1 SU1693556A1 SU894734546A SU4734546A SU1693556A1 SU 1693556 A1 SU1693556 A1 SU 1693556A1 SU 894734546 A SU894734546 A SU 894734546A SU 4734546 A SU4734546 A SU 4734546A SU 1693556 A1 SU1693556 A1 SU 1693556A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- exemplary
- turntable
- base
- rotor
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл воспроизведени параметров вращени , Целью изобретени вл етс повышение точности. Одновременно вращают образцовый кольцевой газовый лазер 4 и образцовую угловую меру 5 с помощью ротора 2 При этом поворачивают поворотный стол 8 с установленными на нем деталью 6 и измерительным кольцевым лазером 7 и снимают показани индикатора положени 11 стола. Определ ют положение каждой метки образцовой меры относительно оптических осей нуль-индикатор 10 положени основани 1 и поворотного стола 8. Калибруют показани измерительного и образцового кольцевых газовых лазеров по показани м нуль-индикаторов основани и поворотного стола, оптически сопр женных с угловой мерой 5. Определ ют угол поворота, угловую скорость и угловое ускорение детали 6 по калиброванным показани м двух кольцевых газовых лазеров и двух нуль-индикаторов с помощью микро-ЭВМ 18. Зил. СThe invention relates to a measurement technique and can be used to reproduce rotation parameters. The aim of the invention is to improve the accuracy. At the same time, rotate the exemplary ring gas laser 4 and the exemplary angular measure 5 with the help of the rotor 2. In this case the turntable 8 is rotated with the part 6 and the measuring ring laser 7 mounted on it and the readings of the position indicator 11 of the table are taken. The position of each mark of an exemplary measure relative to the optical axes of the zero indicator 10 of the position of the base 1 and the rotary table 8 is determined. The readings of the measuring and exemplary ring gas lasers are calibrated according to the indications of the null indicators of the base and the rotary table optically coupled to the angular measure 5. Defined The rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the part 6 are based on the calibrated readings of two ring gas lasers and two null indicators using a micro-computer 18. Zil. WITH
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и оптическому приборостроению и может быть использовано дл прецизионного воспроизведени параметров вращени деталей.The invention relates to measurement technology and optical instrument making and can be used for precision reproduction of rotation parameters of parts.
Цель изобретени - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его упрощенна оптическа схема; на фиг. 3 - временные диаграммы.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 is its simplified optical design; in fig. 3 - time diagrams.
Устройство содержит основание 1, вращающийс ротор 2, привод 3 ротора, образцовый кольцевой газовый лазер (КГЛ) 4, образующую угловую меру 5, деталь 6, измерительный КГЛ 7, поворотный стол 8, привод 9 поворотного стола, нуль-индикатор 10 основани , (индикатор положени ), нуль-индикатор 11 поворотного стола, датчик положени 12, блок 13 системы жизнеобеспечени , блок 14 системы предварительной обработки информации, схему сопр жени (интерфейс) 15 КГЛ, интерфейсы 16 и 17 нуль-индикаторов и датчиков положени , микро-ЭВМ 18, приводы ротора 19, интерфейс 20 привода 9 поворотного стола. Блоки 14-20 совместно образуют измерительный блок.The device comprises a base 1, a rotating rotor 2, a rotor drive 3, a sample ring gas laser (KGL) 4 forming an angular measure 5, a part 6, a measuring KGL 7, a rotary table 8, a rotary table actuator 9, a base zero indicator 10 ( position indicator), null indicator 11 of the rotary table, position sensor 12, unit 13 of the life support system, unit 14 of the preliminary information processing system, interface (interface) 15 KGL, interfaces 16 and 17 of zero indicator and position sensors, micro-computer 18, rotor drives 19, interface 20 and 9 of the turntable. Blocks 14-20 together form a measuring unit.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Вращают КГЛ 4 одновременно с образцовой угловой мерой 5, установленные на роторе 2 относительно основани 1. Вращение задают приводом 3, например, со скоростью 120 об/мин. Снимают показани с образцового КГЛ 4, пропорциональные углуThe CGL 4 rotates simultaneously with an exemplary angular measure 5, mounted on the rotor 2 relative to the base 1. The rotation is set by the actuator 3, for example, at a speed of 120 rpm. Take readings from a model KGL 4 proportional to the angle
юYu
Сл5 СЛ СЛ ОSL5 SL SL O
поворота образцового КГЛ 4 с-тносыгельно основани 1. Блок 13 системы жизнеобеспечени обеспечивает генерацию образцового КГЛ, стабилизацию амплитуды сигнала и частоты генерации по максимуму усилени . В блоке 14 системы предварительной обработки информации осуществл етс подсчет числа импульсов с образцового КГ/1, пропорционального углу поворота образцового КГЛ относительно основани интерфейса 15, с последующей передачей информации в микро-ЭВМ. Снимают показани с нуль- индикатора 10 основани , представл ющего собой, например, автоколлиматор с фотоэлектрическим выходом. Нуль-индикатор 10 основани выдает импульсы от каждой метки образцовой угловой меры 5, в качестве которой выбрана образцова углова призма. Временной интервал Т между этими импульсами пропорционален углу между каждой гранью образцовой призмы. Затем эти показани через интерфейс 16 передаютс в микро-ЭВМ 18. По показани м образцового КГЛ 4 и нуль-индикатора 10 по традиционной методике определ ют углы между гран ми образцовой призмы. Затем дл повышени уровнг iочноеги измерений калибруют показани обрао ,ового КГЛ 4 по показани м нуль-индикатора 10 основани , Все углы между гран ми образцовой приемы 5 известны с погрешностью не более 0,03, котора зараное дост игаетс многократными измерени ми ча эталонных угломерных установках. Далее, зна с высочайшей точностью углы между гран ми обртзцовой призмы, калибруют с по мощью микро-ЭВМ 18 показани образцового КГЛ 4Мкгл (см. фиг. 3) с частотой, равной произведению числа оборо.ов ь 1 с образцовой призмы на число ее i раыей. Затем устанавливают деталь 6, измерительный КГЛ 7 и вращают на поворотном столе 8 с помощью привода 9, электрически управл емого через интерфейс 20 с помощью микро-ЭВМ 18. Далее снимают показани с нуль-индикатора 11 поворотного стола 8. пропорциональные углу между каждой гранью образцовой призмы 5, по зналс ни с показани ми нуль-индичатора 10 основани . Определ ют сектор прецизионных измерений угла между оптическими ос ми нуль-индикатора 10 осносачи и нупь-инди катора 11 поворотного стола с помощью датчиков положени 12 первой грани образцовой призмы 5 (см. фш. 2). Далее пересчитывают калиброванные показани образцового КГЛ 4 и нуль-индикаторов 10 и 11 в угол поворота детали б относительно основани 1 следующим образом (см. фиг. 2 и 3).rotation of the exemplary KGL 4 with a pulmonary base 1. The life support system unit 13 provides for the generation of the exemplary KGL, stabilizing the signal amplitude and generation frequency according to the maximum gain. In block 14 of the information preprocessing system, the number of pulses from the reference KG / 1 is calculated, which is proportional to the angle of rotation of the reference KGL relative to the base of the interface 15, and then transmitted to the microcomputer. The null indicator 10 of the base is read, which is, for example, an autocollimator with a photoelectric output. The zero indicator 10 of the base emits pulses from each mark of an exemplary angular measure 5, for which a sample angular prism is chosen. The time interval T between these pulses is proportional to the angle between each face of the model prism. These readings are then transmitted through the interface 16 to the microcomputer 18. Based on the indications of the exemplary KGL 4 and the null indicator 10, the angles between the faces of the exemplary prism are determined by the traditional method. Then, to increase the level of the measurement, calibrate the readings of the basic KGL 4 according to the indications of the null indicator 10 of the base. All angles between the faces of the exemplary techniques 5 are known with an error of no more than 0.03, which is obtained in advance by repeated measurements of reference angular settings. . Further, with the highest accuracy, the angles between the faces of the prism prism are calibrated using a micro-computer 18, showing sample KGL 4Mkgl (see Fig. 3) with a frequency equal to the product of the number of revolutions 1 from the model prism and its i rayey Then install the part 6, the measuring CHL 7 and rotate on the turntable 8 using the drive 9, electrically controlled via the interface 20 using a microcomputer 18. Next, take the readings from the turntable 11 of the turntable 8. proportional to the angle between each face of the model prism 5, was aware of the indications of the zero indicator of the base 10. The sector of precision measurements of the angle between the optical axes of the null indicator 10 of the osnach and the null indicator 11 of the turntable is determined using position sensors 12 of the first face of the model prism 5 (see flash 2). Next, recalculate the calibrated readings of the model KGL 4 and null indicators 10 and 11 to the angle of rotation of the part b relative to the base 1 as follows (see Fig. 2 and 3).
С нуль-индикатора 10 снимают импульсы согласно временной диаграмме дл Uio с частотой, равной v,The zero indicator 10 is pulsed according to the timing diagram for Uio with a frequency of v,
,(1),(one)
где п - число оборотов ротора 2 в 1 с; N - число граней призмы 5, С образцового КГЛ Л снимают импульсы Мобр, пропорциональные углу поворота ©ротора 2 в инерциальном пространстве, и вычитают угол вращени Земли. Затем калибруют показани образцового КГЛ 4 Мобр как за период Г вращени (см. фиг. 3) по номинальному значению Мобр 2 л К 2 106имп., где К - масштабный коэффициент, так и заwhere n is the number of revolutions of the rotor 2 in 1; N is the number of faces of the prism 5, C of the model KGL L removes Mobr pulses proportional to the angle of rotation р of the rotor 2 in inertial space, and subtract the angle of rotation of the Earth. Then, the indications of exemplary KGL 4 Mobr are calibrated both for the period G of rotation (see Fig. 3) by the nominal Mobr value of 2 l K 2 106 typ., Where K is the scale factor, and
врем ДТН/U смены граней образцовой призмы 5 (углу между гран ми з оанее известны с высокой точностью). С нуль-индикатора 11 поворотного стола снимают импульсы согласно временной диаграммеthe DTN / U time of the face change of the model prism 5 (the angle between the faces is already known with high accuracy). From the zero-indicator 11 of the turntable remove the pulses according to the timing diagram
и ц. Далее заполн ют с помощью микро- ЭВМ временные промежутки дл Uio и Он смпульсами U4. Причем разность временных интервалов одноименных граней (см. фиг 3) пропорциональна углу а между опшческими ос ми нуль-индикаторов основани 10 и поворотного стола 11and c. The microcomputer is then filled with time gaps for Uio and He with U4 pulses. Moreover, the difference in the time intervals of the like edges (see Fig. 3) is proportional to the angle a between the optic axes of the zero-indicators of the base 10 and the turntable 11
а- 2л:ЛМобр/Мобр ,(2)a- 2l: lMobr / Mobr, (2)
где АЧ обр - число и л пульсов образцового КГЛ 4, сн тых за прс ежуток времени, соответгтвующий обходу одной из граней образцовой призмы от оптической оси н/ль : т икатора 10 основани до оптической чей нул1-индикалра 11 поворотного стола, (27T п) .(3)where ACh arr is the number and l pulses of an exemplary KGL 4 taken for a long time, corresponding to bypassing one of the faces of the exemplary prism from the optical axis n / l: t of the base 10 to the optical whose zero1-indicator 11 of the turntable, (27T ). (3)
Ј овчзистем, что деталь жестко закреплена на поворотном стопе с нуль-индикатором 11, а нуль-индикатор 10 жестко закреплен на основании, то угол между их оптическими ос ми соответствует углу меж/;у базовой меткой основани и базовой меткой основани и базовой меткой поворотного стола. Таким образом добиваютс прецизионного измерени (с уровнем точности выше 0,2) угла поворота детали 6 относительно основанкч 1, Данна последовательность операции обеспечивает прецизионное измерение углов поворота детали. Однако частота опроса информации об угле при малых угловых скорост х врэще :и детали не пресышает величины п N, т. е. имеет пор док не более 64 Гц при использовании 32-гранной призмы. При увеличении скорости вращени детали 6 в из травлении вращени ротора 2 до величины со «меримых др/г с другом час гота VK опросаЈ The OV systems, that the part is rigidly fixed on the pivot foot with the null indicator 11, and the null indicator 10 is rigidly fixed on the base, the angle between their optical axes corresponds to the angle between / at the base mark of the base and the base mark of the base and the base mark of the rotary the table. Thus, a precise measurement (with a level of accuracy higher than 0.2) of the angle of rotation 6 of the part relative to the basis of 1 is achieved. This sequence of operations provides a precise measurement of the angles of rotation of the part. However, the frequency of polling information about the angle at low angular velocities is possible: and the details do not exceed the value of n N, i.e. it has an order of not more than 64 Hz when using a 32-sided prism. With an increase in the speed of rotation of the part 6 in from etching the rotation of the rotor 2 to a value from the “measurable another / g with another hour of the VK survey
N ожет уменьшатьс до нул в соответствии с выражениемN can be reduced to zero in accordance with the expression
VK (Г1обр-Пдет) N.(4)VK (G-1-Pdet) N. (4)
где Побр - число оборотов в 1 с образцовойwhere Pobr - the number of revolutions in 1 with exemplary
угловой мери;angular measure;
Пдет - число оборотов в 1 с детали;Pedet - the number of revolutions in 1 per part;
N - число меток образцовой угловой меры .N is the number of marks of an exemplary angular measure.
Следовательно, дл обеспечени измерени углов поворота детали при скорост х, больших, чем углова скорость вращени ротора, необходимо мен ть знак угловой скорости вращени ротора. В этом случае частота опроса в соответствии с выражением (4) возрастет вдвое. Дальнейшее увеличение угловой скорости детали б будет приводить к дальнейшему росту частоты опроса . Управление знаком угловой скорости вращени ротора 2 осуществл етс с помощью микро-ЭВМ 18, интерфейса 19 и привода 3 ротора. Информаци о знаке вращени образцового КГЛ 4 выдел етс в блоке 14 системы предварительной обработки информации и через интерфейс 15 передаетс в микро-ЭВМ 18. Смена знака вращени ротора 2 производитс при приближении угловой скорости детали 6 к угловой скорости ротора 2. Увеличение частоты опроса до величин пор дка 20 кГц и более необходимо дл построени на базе предлагаемой совокупности признаков цифровых систем автоматического регулировани и управлени угловыми положени ми детали. Наиболее простым путем вл етс увеличение n-числа оборотов ротора и N-числа меток образцовой угловой меры. Однако увеличение п возможно лишь путем понижени чувствительности образцового КГЛ 4. Число оборотов, равное 2 об/с выбрано из того соображени , что электронный тракт образцового КГЛ 4 частоту более 2 МГц не пропустит.Therefore, in order to measure the angles of rotation of the part at speeds greater than the angular velocity of rotation of the rotor, it is necessary to change the sign of the angular velocity of rotation of the rotor. In this case, the frequency of the survey in accordance with the expression (4) will double. A further increase in the angular velocity of the part b will lead to a further increase in the survey frequency. The sign of the angular velocity of rotation of the rotor 2 is controlled by a microcomputer 18, an interface 19 and a drive 3 of the rotor. Information about the sign of rotation of the reference KGL 4 is allocated in block 14 of the preliminary information processing system and transmitted via the interface 15 to the microcomputer 18. The sign of rotation of the rotor 2 is changed as the angular velocity of the part 6 approaches the angular velocity of the rotor 2. The increase in the interrogation frequency to about 20 kHz and more are needed to build on the basis of the proposed set of features digital digital systems for automatic adjustment and control of the angular positions of the part. The simplest way is to increase the n-number of the rotor turns and the N-number of marks of the exemplary angular measure. However, an increase in n is possible only by lowering the sensitivity of the model KGL 4. The speed of 2 rev / s is chosen because the electronic path of the model KGL 4 will not miss the frequency more than 2 MHz.
Увеличение п при сокращении верхней частоты тракта возможно лишь при уменьшении уровн чувствительности образцового КГЛ 4, что ведет к снижению уровн точности измерени , противоречивых цели изобретений. Увеличение числа меток образцовой меры 5 также ограничиваетс возможност ми аттестации угловой меры с точностью пор дка 0,01+0,03 . На сегодн An increase in n with a reduction in the upper frequency of the path is possible only with a decrease in the sensitivity level of the model CHL 4, which leads to a decrease in the level of measurement accuracy, the conflicting goals of the inventions. The increase in the number of marks of the exemplary measure 5 is also limited by the scope for certification of the angular measure with an accuracy of the order of 0.01 + 0.03. On today
самый высокий уровень точности получен на Государственном эталоне, представл ющем собой 24-гранную призму. Таким образом , увеличение частоты опороса дл The highest level of accuracy is obtained at the State benchmark, which is a 24-sided prism. Thus, increasing the frequency of farrowing
расширени динамики управлени деталью без ввода измерительного КГЛ 7, установленного вместе с деталью 6 на поворотном столе 8, может привести к снижению уровн точности управлени деталью. Одновременное использование образцового 4 и измерительного 7 КГЛ, а также последующа калибровка их показаний позвол ет одновременно повысить уровень точности воспроизведени параметров вращени деталиexpanding the dynamics of control of the part without entering the measuring KGL 7, installed together with the part 6 on the turntable 8, can lead to a decrease in the level of accuracy of control of the part. Simultaneous use of an exemplary 4 and measuring 7 CGL, as well as the subsequent calibration of their readings, allows simultaneously increasing the accuracy level of reproducing the parameters of the part's rotation.
и существенно расширить динамические возможности систем.and significantly expand the dynamic capabilities of systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894734546A SU1693556A1 (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Device for reproducing parameters of member rotation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894734546A SU1693556A1 (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Device for reproducing parameters of member rotation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1693556A1 true SU1693556A1 (en) | 1991-11-23 |
Family
ID=21468390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894734546A SU1693556A1 (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Device for reproducing parameters of member rotation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1693556A1 (en) |
-
1989
- 1989-09-01 SU SU894734546A patent/SU1693556A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Биркадзе Ш. В. Автоматизаци поверочных работ в области угловых измерений на базе микро-ЭВМ. Обзорна информаци . Сер. Информационное обеспечение целевых научно-технических программ, вып. 2.-М.: 1986, с. 3-28. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4240069A (en) | Angle coder with variable input angle | |
CA1060585A (en) | Digital coding of angles | |
US4600301A (en) | Spinning disk calibration method and apparatus for laser Doppler velocimeter | |
SU1693556A1 (en) | Device for reproducing parameters of member rotation | |
US4129862A (en) | Apparatus for digitally encoding the angular position of a shaft with respect to a reference bearing | |
FI88205B (en) | Procedure for determination of angular position | |
JP3018099B2 (en) | Abnormal detection method for rotating bearings | |
SU779803A1 (en) | Apparatus for accurate reading of angle measuring instruments | |
CN215767106U (en) | Dynamic measuring device for scale coefficient of annular laser goniometer | |
SE8902719L (en) | VINDMAETNINGSSYSTEM | |
US5128883A (en) | Method for absolute position determination of multi-speed devices | |
JPS6027862A (en) | Rotational speed detector | |
SU1674698A3 (en) | Device for precision reproduction of work-piece angle-of- rotation | |
SU446889A2 (en) | The method of control of the angular position sensors | |
SU781875A1 (en) | Method of testing shaft angular position-to-code converters | |
SU916976A1 (en) | Device for measuring object angular position | |
SU853384A1 (en) | Device for checking circular measures | |
SU845103A1 (en) | Method of investigating vibration-proofness of accelerometers | |
SU1483383A1 (en) | Instrument for calibration of movement parameter meters | |
SU1002813A1 (en) | Pulse angle pickup error measuring device | |
SU1408218A1 (en) | Method of angular measurements | |
JP2602446B2 (en) | True north measurement method | |
SU1035423A1 (en) | Method of meridian determination by means of pendulum gyrocompass | |
SU800622A1 (en) | Apparatus for marking angular scales | |
SU1099103A1 (en) | Method of determination of angle pickup curvature |