SU1760366A1 - Способ регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении. Цель изобретени  - повышение точности регулировки осевого зазора . Способ заключаетс  в перемещении винта-подп тника керновой опоры до установлени  заданной величины зазора при подаче в обмотку прибора переменного электрического сигнала дл  возбуждени  колебаний подвижной системы и отворачивани  винта до заданной величины осевого зазора. Новым  вл етс  то, что в обмотку прибора подают скачок тока, снимают напр жение с обмотки и интегрируют его, сравнивают напр жение на обмотке с интегрированным значением, мен ют скачком направление тока в обмотке, сравнивают длительность образовани  импульса тока с половиной периода колебани  стрелочного указател , заворачивают винт-подп тник до заданной величины зазора. 1 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении при сборке стрелочных электроизмерительных приборов.

Известен способ регулировки осевого зазора в керновой опоре электроизмерительного прибора путем ручного заворачивани  винта-подп тника до зажати  стрелочного указател  в опорах и отворачивани  затем винта на угол, определ емый заданной величиной зазора (1).

Известен также способ регулировки величины осевого зазора в керновых опорах стрелочного указател  электроизмерительного прибора, заключающийс  в том, что перемещают винт-подп тник керновой опоры до установлени  заданной величины зазора , дл  чего переменным электрическим сигналом, подаваемым в обмотку прибора, возбуждают резонансные колебани  стрелочного указател , а полную выборку зазора определ ют по моменту наступлени  резонанса стрелочного указател  (2).

Недостатком известного способа  вл етс  необходимость точного определени  резонансной частоты стрелочного указател  при наличии осевого зазора, когда колебани  стрелочного указател  гас тс  колебани ми подвижной системы, причем это необходимо делать дл  каждого прибора , поскольку даже однотипные приборы имеют разброс собственных частот стрелочного указател  до 10%.

vj О О СО

о

Ј

Это приводит к значительным ошибкам в точности определени  резонансной частоты , а значит,и в точности регулировки и даже к порче механизма прибора из-за сжати  кернов, особенно при визуальном опреде- 5 лении момента наступлени  резонанса, когда зазор еще не выбран при малых амплитудах тока, подаваемого в обмотку прибора дл  возбуждени  колебаний. Увеличение же амплитуды тока приводит, с од- 10 ной стороны, к износу кернов, а с другой стороны, к ошибкам при определении полной выборки зазора, так как нарастание колебаний стрелочного указател  может про витьс  в результате соударени  по- 15 движной системы в опорах.

Известно устройство дл  реализации описанного выше способа .содержащее источник электрического тока возбуждени  колебаний подвижной системы прибора, 20 подключенный к обмотке его (2).

Однако это устройство не обеспечивает точность регулировки осевого зазора и ему присущи недостатки упом нутого способа.

Целью изобретени   вл етс  повыше- 25 ние точности регулировки осевого зазора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе регулировки осевого зазора в кер- новых опорах электроизмерительных приборов , заключающемс  в том, что 30 электрическим током, подаваемым в обмотку прибора, возбуждают колебани  его подвижной системы, регистрируют колебани  подвижной системы электроизмерительного прибора, заворачивают винт-подп тник 35 керновой опоры, определ ют момент полной выборки осевого зазора, устанавливают заданную величину осевого зазора, согласно изобретению, возбуждение подвижной системы электроизмерительного прибора 40 производ т подачей в обмотку знакопеременных импульсов тока, регистрирование колебаний подвижной системы производ т путем определени  величины напр жени  -- электрического сигнала, снимаемого с об- 45 мотки прибора, определ ют посто нную времени интегрировани  электрического сигнала по собственной частоте электроизмерительного прибора и производ т интегрирование электрического сигнала, 50 производ т непрерывное сравнение регистрируемой величины напр жени  электрического сигнала с его проинтегрированным значением, регистрируют момент их равенства , определ ют длительность импульса 55 тока возбуждени  с момента его подачи в обмотку до момента равенства величины напр жени  электрического сигнала и его проинтегрированного значени , сравнивают длительность импульса с его заданным

значением, при превышении длительности импульса его заданного значени  производ т заворачивание винта-подп тника, а полную выборку зазора определ ют при длительности импульса меньше заданного значени .

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что устройство дл  регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительных приборов, содержащее первый источник электрического тока возбуждени  колебаний подвижной системы электроизмерительного прибора, согласно изобретению , оно снабжено первым блоком коммутации, предназначенным дл  подключени  выхода первого источника электрического тока возбуждени  колебаний к обмотке электроизмерительного прибора, последовательно соединенными блоком фиксации резонанса, вторым источником тока возбуждени  колебаний подвижной системы , блоком фиксации полной выборки зазора и блоком управлени  исполнительным двигателем, второй вход которого соединен с вторым выходом блока фиксации полной выборки зазора, вторым блоком коммутации, входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока фиксации резонанса, третьим выходом блока фиксации полной выборки зазора, с первым и вторым выходами блока управлени  исполнительным двигателем, третий выход блока фиксации резонанса соединен с вторым входом блока фиксации полной выборки зазора, четвертый вход - с выходом первого источника электрического тока возбуждени  колебаний подвижной системы, первый выход второго источника тока возбуждени  колебаний подключен к соответствующему входу первого блока коммутаций, третий выход блока фиксации полной выборки зазора соединен с третьим входом блока управлени  исполнительным двигателем, выход второго блока коммутации соединен с входом блока управлени  исполнительным двигателем.

Изобретение по сн етс  функциональной схемой устройства дл  реализации способа регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора.

Устройство содержит блок диагностики 1, который включает первый источник 2 тока возбуждени  колебаний подвижной системы , подключенный к обмотке прибора через первый набор коммутаторов 3 и состо щий из источника линейно нарастающего напр жени  4 и преобразовател  напр жение - частота 5, схемы фиксации резонанса 6, со- сто щей из двухполупериодного выпр мител  7, первой схемы сравнени  8, триггера 9, аналого-цифрового преобразовател  10 (АЦП) и дешифратора 11, набора элементов 2И 12 и набора триггеров 13, блок регулировки 14, который содержит второй источник 15 тока возбуждени  колебаний подвижной системы, состо щий из интегрирующей RC-цепи 16. резистор которой подключаетс  из первого набора резисторов 17 через набор коммутаторов 18, и компаратор

19,схему фиксации полной выборки зазора

20,состо щую из диода 21, интегрирующей RC-цепи 22, подключенной к второму набору резисторов 23 и через третий набор коммутаторов 24, и второй схемы сравнени  25, схему управлени  26 исполнительным двигателем , содержащую реле времени с перезапуском 27, одновибратор 28, четвертый набор коммутаторов 29, счетчик 30, элемент ИЛИ 31, оптрон 32 с открытым оптическим каналом, диск 33 с отверсти ми по окружности , размещенный на валу исполнительного двигател  34, который св зан через редуктор с отверткой (не показан), коммутатор уставки 35.

Наборы коммутаторов 3, 18, 24 и 29 могут быть выполнены на реле или аналоговых коммутаторах, например в слаботочных цеп х на элементах 561КТЗ. Преобразователь напр жение-частота 5, реле времени с перезапуском 27, АЦП 10, выпр митель 7 выполнены по известным схемам, например по Титце, К.Шеик Полупроводникова  схемотехника . Справочное руководство. Переводе немецкого, М.,Мир, 1982, с, 253,308, 314, 457. Схемы сравнени  8, 25 выполнены по А.Г.Алексеенко, Е.А.Кломбет и др. Применение прецизионных аналоговых интегральных схем. М. / Радио и св зь, 1981, с. 167. Источник линейно нарастающего напр жени  выполнен на основе генератора импульсов треугольной формы (там же с. 141). Второй источник тока 15 выполнен по авт. св. N° 1397838, Б.И. № 19, 1988 Устройство дл  возбуждени  колебаний подвижной системы магнитоэлектрического прибора, причем резистор, включенный между входами операционного усилител , выбираетс  из набора резистора 12 и включаетс  через набор коммутаторов 18, а конденсатор используетс  в качестве интегратора.

Остальные составные части устройства - стандартные элементы, выпускаемые отечественной промышленностью. Причем, так как собственна  частота стрелочного указател  отличаетс  от собственных частот других деталей подвижной системы прибора не менее чем на 20 процентов (например, у приборов габарита 80 х 80, собственна  частота стрелки лежит в диапазоне от 200 до 250 Гц, ближайшие к ней частоты момент- ных пружин пор дка 150 Гц), нет необходимости в точном подборе параметров

интегрирующей RC-цепи 22, вход щей в состав схемы фиксации 20 полной выборки осевого зазора,

За вл емый способ реализуетс  с помощью предложенного устройства следую0 щим образом.

В исходном состо нии, после включени  устройства, обмотка регулируемого прибора через первый элемент первого набора коммутаторов 3 соединен с первым

5 источником тока 2 возбуждени  колебаний подвижной системы, вход щим в состав блока диагностики 1. На выходе триггера 9 напр жение равно нулю и цепь питани  исполнительного двигател  34 разорвана од0 ним из коммутаторов, подключенным к четвертому управл ющему входу четвертого набора коммутаторов 29.

Исходные состо ни  других составных частей устройства безразличны.

5Основными функциональными узлами

устройства  вл ютс : блок диагностики 1, источник тока 2 и схема фиксации резонанса 6, а в блоке регулировки 14 - второй источник тока 15, схема фиксации полной

0 выборки зазора 20 и схема управлени  26 исполнительным двигателем 34, св занным с отверткой (не показана).

Предварительно включают блок диагностики 1 дл  выбора определенного значени 

5 посто нной времени интегрировани , котора  дл  данного типа прибора определена заранее. В обмотку прибора подают пр моугольные знакопеременные импульсы тока с преобразовател  напр жение-частота 5,

0 частота импульсов плавно мен етс  при изменении напр жени  на выходе источника линейно нарастающего напр жени  4. При совпадении частоты тока с собственной частотой стрелочного указател  нарастает ам5 плитуда напр жени  на обмотке прибора за счет добавлени  к нему ЭДС ,наводимой при механических колебани х, что фиксируетс  после выпр млени  схемой сравнени  8, сигнал с которой перебрасывает триггер

0 9, который выдает синхронизирующий сигнал , АЦП 10 выдает непрерывно измен ющийс  код напр жени , который поступает на его вход с источника линейно нарастающего напр жени  4. Дешифратор 11 выдает

5 сигнал на определенные элементы 2И 12 и соответствующий триггер 13, в результате чего срабатывают соответствующие коммутаторы в наборах коммутаторов 18 и 24, подключающие нужные наборы резисторов 17 и 23. А при поступлении сигнала с триггера 9 на наборы коммутаторов 27 и 3 первый элемент последнего отключаетс , а второй подключает обмотку прибора к второму источнику 15 тока возбуждени  колебаний подвижной системы, восстанавливаетс  цепь питани  исполнительного двигател  34, включаетс  блок регулировки 14.

Второй источник 15 тока возбуждени  колебаний подвижной системы вырабатывает скачок тока в обмотку прибора, в результате чего возбуждаютс  колебани  подвижной системы, и в обмотке наводитс  ЭДС. Напр жение, снимаемое с обмотки прибора и равное сумме падени  напр жени  на активном сопротивлении обмотки и наводимой ЭДС, в источнике тока 15 интегрируетс  на RC-цепи 16 и сравниваетс  на операционном усилителе 19, работающем в режиме компаратора. Если осевой зазор есть, то после скачка тока возбуждаютс  колебани  всех деталей подвижной системы , поэтому напр жение, снимаемое с обмотки прибора, станет равно его проинтегрированному значению через врем , превышающее половину периода колебаний стрелочного указател , который имеет в подвижной системе наибольшую собственную частоту по сравнению с другими детал ми. Соответственно через большее врем  произойдет смена направлени  скачка тока с источника тока 15, и образовавшийс  в результате этого импульс также будет больше периода колебаний стрелочного указател . Диодом 21 выдел ютс  импульсы одного знака и интегрируютс  RC-цепью 22, параметры которой подобраны так, чтобы напр жение на ней достигало порога срабатывани  схемы сравнени  25, когда длительность импульса превышает половину периода колебаний стрелочного указател . В этом случае на выходе схемы сравнени  25 устанавливаетс  напр жение, включающее из четвертого набора коммутаторов 29 те элементы, которые соедин ют двигатель с источником питани  в пр мом направлении, при котором винт-подп тник, прибора заворачиваетс  отверткой. Если на интегрирующую цепь 22 придет импульс, равный половине периода колебаний стрелочного указател , что может произойти при полностью выбранном зазоре или, когда керн подвижной системы в результате колебаний в опорах прижалс  к одному краю опор (и в том, и в другом случае возбуждаютс  только колебани  стрел очного указател ), на выходе цепи 22 напр жение окажетс  ниже порога срабатывани  схемы сравнени  25, на выходе последней напр жение также падает, при этом двигатель 34 отключаетс , счетчик 30 сбрасывает, включаетс  реле времени 27 и одновибратор 28, который на врем  вырабатываемого им импульса через четвертый набор коммутаторов 29 включает двигатель 34 на реверс дл 

торможени . Если за врем , установленное параметрами реле времени 27, со схемы сравнени  25 не придет импульс, превышающий по длительности половину колебаний стрелочного указател , переброс на выходе

0 реле времени 27 вызывает включение исполнительного двигател  34 через набор коммутаторов 29 на реверс. При вращении вала двигател  34 диск 33 с отверсти ми перекрывает оптический канал оптрона 32,

5 с которого снимаютс  импульсы напр жени . При достижении количества импульсов заданного коммутатором уставки 35 счетчик 30 выдает на набор коммутаторов 29 сигнал остановки двигател .

0 Устранение недостатков прототипа введением новой последовательности действий позвол ет при применении предлагаемых способа и устройства дл  его реализации повысить точность, а также ав5 томатизировать технологическую операцию регулировки осевого зазора.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного

   0 прибора, заключающийс  в том, что электрическим током, подаваемым в обмотку прибора, возбуждают колебани  его подвижной системы, регистрируют колебани  подвижной системы электроизмерительно5 го прибора, заворачивают винт-подп тник керновой опоры, определ ют момент полной выборки осевого зазора, устанавливают заданную величину осевого зазора, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

   0 точности регулировки, возбуждение подвижной системы электроизмерительного прибора производ т подачей в обмотку знакопеременных импульсов тока, регистрирование колебаний подвижной системы

   5 производ т путем определени  величины напр жени  электрического сигнала, снимаемого с обмотки прибора, определ ют посто нную времени интегрировани  электрического сигнала по собственной ча0 стоте электроизмерительного прибора и производ т интегрирование электрического сигнала, производ т непрерывное сравнение регистрируемой величины напр жени  электрического сигнала с его проинтегриро5 ванным значением, регистрируют момент их равенства, определ ют длительность импульса тока возбуждени  с момента его подачи в обмотку до момента равенства величины напр жени  электрического сигнала и его проинтегрированного значени ,

   сравнивают длительность импульса с его заданным значением, при превышении длительности импульса его заданного значени  производ т заворачивание винта-подп тника , а полную выборку зазора определ ют при длительности импульса меньше заданного значени .
2. 2. Устройство дл  регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора, содержащее первый источник электрического тока возбуждени  колебаний подвижной системы электроизмерительного прибора, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  точности регулировки, оно снабжено первым блоком коммутации, предназначенным дл  подключени  выхода первого источника электрического тока возбуждени  колебаний к обмотке электроизмерительного прибора, последовательно соединенными блоком фиксации резонанса, вторым источником тока возбуждени  колебаний подвижной системы , блоком фиксации полной выборки зазора и блоком управлени  исполнительным двигателем, второй вход которого соединен с вторым выходом блока фиксации полной выборки зазора, вторым блоком коммутации, входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока фиксации резонанса, третьим выходом блока фиксации полной выборки зазора, с первым и вторым выходами блока управлени , исполнительным двигателем, третий выход

   блока фиксации резонанса соединен с вторым входом блока фиксации полной выборки зазора, четвертый выход - с входом первого блока коммутации, а первый вход- с выходом первого источника электрического тока возбуждени  колебаний подвижной системы, первый выход второго источника тока возбуждени  колебаний подключен к соответствующему входу первого блока коммутации, третий выход блока фиксации

   полной выборки зазора соединен с третьим входом блока управлени  исполнительным двигателем, выход второго блока коммутации соединен с входом блока управлени  исполнительным двигателем.

   п