SU310205A1

SU310205A1 - AUTOMATED INSTALLATION FOR METROLOGICAL

Info

Publication number: SU310205A1
Application number: SU1272427A
Authority: SU
Inventors: Б. Э. Гутьеррес Симорра А. М. Кипнис Б. П. Горшков
Original assignee: Всесоюзный научно исследовательский институт Комитета; стандартов, мер , измерительных приборов при Совете Министров СССР

Description

Изобретение относитс к области измерительной техники.The invention relates to the field of measurement technology.

Известны установки дл автоматической поверки стрелочных приборов по методу задани образцового сигнала по образцовому прибору и содержащие источник опорного сигнала, преобразователь, вычислительное и программное устройство. С помощью электродвигател преобразователь перемещаетс вдоль щкалы по заданной программе и останавливаетс против одной из повер емых отметок . Одновременно или несколько позже по команде от программного устройства на вход прибор.а подаетс сигнал, соответствующий положению этой отметки. В поле зрени преобразовател , представл ющего собой одноканальное сканирующее устройство, попадают только повер ема отметка и соседние с ней справа и слева отметки шкалы. При сканировании на выходе преобразовател получаютс импульсы, соответствующие отметкам и указателю, зан вшему определенное положение относительно повер емой отметки в пределах пол зрени преобразовател . Путем формировани и логической обработки сигналов линейные интервалы на шкале прибора между отметками шкалы и указателем преобразуютс в пропорциональные им интервалы времени с представлением, их в число - импульсной форме. Соотношени этихInstallations for the automatic calibration of dial gauges according to the method of setting the reference signal by the reference device and containing a source of the reference signal, a converter, a computing and software device are known. With the help of an electric motor, the converter moves along the tongues according to a given program and stops against one of the points being turned. Simultaneously or somewhat later, on command from the software device, the device is input to the device. A signal is given corresponding to the position of this mark. In the field of view of the converter, which is a single-channel scanning device, only the point being scanned and the scale marks adjacent to it to the right and left are included. When scanning at the output of the converter, pulses are obtained corresponding to the marks and the pointer, which occupied a definite position relative to the point being checked, within the field of vision of the converter. By forming and logical signal processing, linear intervals on the instrument scale between the scale marks and the pointer are converted into proportional time intervals with representation, their number is in pulsed form. The ratio of these

интервалов позвол ет судить о погрешности приборов.The intervals allow judging the accuracy of the instruments.

Указанна установка позвол ет по заданной программе определ ть погрешность испытываемого прибора. При этом, так как в поле зрени преобразовател попадает только небольшой участок щкалы, погрешность прибора можно определить, если она не превышает одного делени шкалы. Точность получаемыхThis installation allows for a given program to determine the error of the instrument under test. In this case, since only a small area of the scale falls into the field of view of the converter, the error of the instrument can be determined if it does not exceed one scale division. Accuracy Received

с помощью установки результатов недостаточна , так как при преобразовании линейных интервалов во временные не уч-итываетс действительна ширина отметок и указател .with the help of setting the results, it is not enough, because when converting linear intervals to temporary intervals, the width of the marks and the pointer does not take into account.

Удобно рез)льтаты испытаний приборов получать не только в виде погрешности, но также в виде ноказаиий приборов в определенной точке шкалы. Это позволит применить такую установку при поверке образцовых приборов с условной шкалой, а также при проведении других видов испытаний, например при определении динамических характеристик приборов. Применение в установке одноканальногоIt is convenient to cut the test results of the instruments not only in the form of an error, but also in the form of no-instruments of devices at a certain point of the scale. This will make it possible to apply such an installation when calibrating exemplary devices with a conventional scale, as well as when conducting other types of tests, for example, when determining the dynamic characteristics of devices. Application to install a single channel

преобразовател не обеспечивает нолучениеconverter does not provide receipt

высокой разрешающей способности, котора high resolution which

в данном случае определ етс соотношениемin this case, is determined by the ratio

ширины отметок и указател . бора, имеющего равномерную или неравномерную шкалу, с высокой точностью и разрешающей способностью, и автоматическое получение результатов считывани показаний прибора при нахождении указател в любой точке его шкалы, выраженных в виде числа целых делений и дол х делени шакалы. Дл достижени этой цели предлагаема установка снабжена формирующе-логической схемой, подключенной к выходу преобразовател и имеюще.й четыре канала, и блоком измерени отношени , позвол ющим в цифровой форме определить долю делени шкалы, при этом первый канал форм.ирующелогической схемы, служащий дл получени результатов измерени линейного интервала на шкале прибора между указателем и ближайшей пройденной им при пр мом ходе поверки отметкой, и второй - дл получени результатов измерени интервала делели шкалы, в котором в данный момент находитс указатель, подключены к соответствующим входам блока измерени отношени , третий кана.ч формирующе-логичеокой схемы, служащий дл 1получе1ни результата грубого отсчета , выраженного в виде числа целых делений Щкалы, пройденных указателем, подключен к первому входу вычислительного устройства и первому входу счетчика результата считывани , ко второму входу которого подключен выход блока. изме,рени отношени , который; также подключен ко второму входу вычислительного устройства, выход которого , в свою очередь, соединен со входом счетчика ногрещности, а четвертый канал подключен К цеп м управлени источника опорного сигнала и программного устройства . На фиг. 1 показана блок-схема предложенной установки; на, фиг. 2 - геометрические соотношени контролируемых на шкале прибора линейных интервалов и соответствующие им временные диаграммы сигналов, позвол ющие оце1нить эти интервалы и найти их отношение с учетом, действительной ширины отметок и указател . Установка состоит из устройства / дл автоматического задани образцовой величилы (опорного сигнала), значение которой соответствует определе.нной повер емой на шкале прибора 2 отметке; {в качестве такого устpofiCTBa при поверке, например, показывающих манометрических приборов может быть использован автоматический, задатчик давлени АЗД-2,5, при поверке индикаторов часового типа - прибор типа 2ПКИ и т. д.); фотоэлектромеханического преобразовател положени указател на щкале прибора в электрические сигналы 3, представл ющего собой двухканальное устройство развертывающего преобразовани , содержащее фотографический объектив, в фокальной плоскости которого установлен сканирующий элемент , выполненный в виде двух укрепленных на вращающемс барабане фотодатчиков 4 ( дл круговых и дуговых шкал), которые настроены определенным образом относительно отметок шкалы и указател ; ;формирующе - логической схемы 4, служащей дл формировани временных интервалов , нропорциолальных контролируемым на щ;кале прибора линейным интервалам Sx и SN (фиг. 2), с представлением их в число - импульсной форме и автоматическом внесеНИИ ноправки на ширину отметок и указател , дл получени результата грубого отсчета , формировани времени индикации, импульса сброса и т. д. Схема представл ет собой функционально соединенные узлы электронных схем, таких как бесконтактные электронные ключи, вентильные схемы, делители, одновибраторы, инверторы, логические схемы «ИЛИ и т. д.; блока 5 нахождени отношени , который служит дл определени в цифровой форме доли делени шкалы AS Sx/5N. Блок содержит двоичные счетчики, схемы сравнени , нересчетную схему, ключ, делители; вычислительного устройства 6 дл нахождени разности между действительными и расчетными показани ми повер емого прибора , т. е. погрешности, выраженной числом целых делений и дол х делени шкалы с учетом знака. Блок состоит из двоичных счетчиков , дешифраторов, триггеров, логической схемы «И-НЕ ; программного устройства 7 дл задани образцовой величины в число - им-пульсной форме в соответствии с числом и расположением повер емых на шкале прибора отметок или, ч;то то же самое, дл задани расчетного значени показаний нрибора в каждой повер емой отметке. Блок состоит из трех идентичных схем, кажда из которых содержит многопозиционный переключатель, подключенный к источнику питани и служащий дл потенциального задани в двоичном коде требуемой информации, двоичных счетчиков и схем сравнени . Кроме этого блок содержит ключи, вентильную схему, делитель, генератор импульсов, линию задержки, реле времени и т. д.; дес тичных счетчиков 8 и 9 с индика-цией. соответственно результатов считывани и погрешности , состо щих из двоичного счетчика с обратными св зЯМи, дещифратора и цифровых индикаторных ламп. Установка работает следующим о.бразом. Прежде вСего задают программу поверки, в которую вход т число повер емых на шкале прибора отметок, их расположение - шаг поверки, положение повер емой отметки с шагом, отличным от равномерного (если така имеетс ). Затем начинаетс сканирование шкалы повер емого прибора, при котором в момент пересечени сканирующим элементом изображени указател выдаетс , импульс tb, -вл щии дл согласовани работы отдельных блоков установки.mark widths and pointer. boron, having a uniform or uneven scale, with high accuracy and resolution, and automatically obtaining the results of reading instrument readings when the pointer is located at any point of its scale, expressed as the number of whole divisions and fractions of jackals. In order to achieve this goal, the proposed installation is equipped with a formative logic circuit connected to the output of the converter and has four channels, and a ratio measurement unit that allows you to digitally determine the scale division share, the first form of the operational circuit used to obtain the results of measuring the linear interval on the instrument scale between the pointer and the closest passing mark during the direct calibration run, and the second to obtain the results of measuring the interval of the scale in which The current moment is the pointer, connected to the corresponding inputs of the ratio measurement unit, the third channel of the forming-logic circuit, which is used to obtain the result of a rough count, expressed as the number of integer Shchkaly points passed by the pointer, connected to the first input of the computing device and the first input of the counter the read result, to the second input of which the output of the block is connected. change, ratio, which; It is also connected to the second input of the computing device, the output of which, in turn, is connected to the input of the leg count counter, and the fourth channel is connected to the control circuit of the source of the reference signal and the software device. FIG. 1 shows the block diagram of the proposed installation; in FIG. 2 - geometric ratios of linear intervals monitored on the instrument scale and corresponding time diagrams of the signals, which allow estimating these intervals and finding their ratio taking into account the actual width of the marks and the pointer. The installation consists of a device / for the automatic setting of an exemplary magnitude (reference signal), the value of which corresponds to the definable mark checked on scale 2; {as such a device, when calibrating, for example, indicating manometric instruments, an automatic pressure gauge AZD-2.5 can be used; when calibrating dial gauges, a 2PKI type instrument, etc.); a photoelectromechanical transducer of the position of the pointer on the instrument's aperture into electrical signals 3, which is a two-channel scanning conversion device containing a photographic lens, in the focal plane of which a scanning element is installed, made in the form of two photosensors 4 mounted on a rotating drum (for circular and arc scales), which are configured in a certain way with respect to the scale and pointer marks; ; forming - logic circuit 4, which is used to form time intervals, which are controlled by proportions; obtaining the result of a rough counting, forming the display time, a reset pulse, etc. The circuit represents functionally connected electronic circuit nodes, such as contactless electronic switches, gate circuits, dividers, one-shot, in ertory, logic "OR and t. d .; a ratio finding block 5, which serves to determine in digital form the dividing fraction of the AS Sx / 5N scale. The block contains binary counters, comparison schemes, non-accredited scheme, key, dividers; the computing device 6 to find the difference between the actual and calculated indications of the instrument being scanned, i.e. the error expressed by the number of integer divisions and the division of the scale taking into account the sign. The block consists of binary counters, decoders, triggers, AND-NOT logic; software device 7 for setting an exemplary value into a number — an impulse form in accordance with the number and location of marks on the instrument scale or, h; or the same, for setting the calculated value of the indications of the instrument at each checkpoint. The block consists of three identical circuits, each of which contains a multi-position switch connected to a power source and used to potentially specify the required information in a binary code, binary counters, and comparison circuits. In addition, the block contains keys, valve circuit, divider, pulse generator, delay line, time relay, etc .; dec tichnyh counters 8 and 9 with indication. corresponding to the read results and the error, consisting of a binary counter with feedback, decipher, and digital indicator lamps. The installation works as follows. First of all, they set the verification program, which includes the number of marks checked on the instrument scale, their location is the calibration step, the position of the mark to be checked with a step other than uniform (if such exists). Then the scanning of the scale of the instrument being scanned begins, at which at the moment of intersection of the scanning element of the image, the pointer is emitted, an impulse tb, an impulse to coordinate the operation of the individual units of the installation.

Закодированна в программном устройстве информаци о расчетных показани х прИбора в каждой повер емой отметке поступает на ВХОД III вычислительного устройства 6 и запоминаетс та.м.The information on the calculated indications of the instrument in each calibrated mark, encoded in the software device, goes to the INPUT III of the computing device 6 and is stored in the tag.m.

При первом пересечении сканирующим элементом указател на цифровом табло счетчнка 8 представл етс результат считывани , который также вл етс погрепшостью повер емого прибора в нулевой отметке, котора , в свою очередь, представл етс на цифровом табло счетчика 9 с соответствующим знаком и одновременно регистрируетс на цифропечатающей машине JO.The first time the scanner crosses the pointer on the digital scoreboard 8, it represents the reading result, which is also the target of the instrument to be checked at zero, which in turn is displayed on the digital scoreboard of the counter 9 with the appropriate sign and simultaneously recorded on the digital printing machine JO.

Практически одновременно (через небольшую задержку) импульс от указател гь дает команду устройству / на установку значени входного сигнала (в его естественной форме), соответствующего следующей (после нулевой ) повер емой отметки ш.калы.Almost simultaneously (through a small delay), a pulse from the indicator gives a command to the device / to set the value of the input signal (in its natural form) corresponding to the next (after zero) check mark of the scale.

За врем Г-Тц±Д,During the time G-TC ± D,

где Гц - врем цикла сканировани шкалы,where Hz is the scale scan cycle time,

Д - врем , затрачиваемое скаиирующим элементом на прохождение участка шкалы между двум оцифрованными (повер емыми ), отмет,ками шкалы,D is the time taken by the scoring element to pass a section of the scale between two digitized (checkable), marks, scales,

знак «- соответствует пр мому ходу поверки ,the sign “- corresponds to the course of verification,

знак «-{- - обратному,sign "- {- - reverse,

на вход повер емого прибора должно успеть установитьс значение сигнала, соответствующее заданной повер емой отметке, и все переходные процессы, св занные с нарастанием (убыванием) сигнала должны прекратитьс , а указатель - успокоитьс . При этом занимаемое на шкале прибора положение указател зависит от значени входного сигнала и точности повер емого прибора.the input of the device being tested must have time to establish the signal value corresponding to the specified turntable, and all transients associated with the increase (decrease) of the signal should stop, and the pointer should calm down. At the same time, the position of the pointer occupied on the instrument scale depends on the value of the input signal and the accuracy of the instrument being checked.

Действительные показани прибора получают с помощью блоков (5, 4, 5, 8). Сигналы от датчиков канала отметок и указател фотоэлектромеханического преобразовател 3 в виде импульсов г, i, i, i, i, t, соответствующих передним и задним кром-кам отметок и указател (см. фиг. 2), а также сигналы начала и конца цикла сканировани шкалы поступают в формирующе-логическую схему 4. Формирование пачки импульсов N, пропорциональной интервалу SN с помощью этой схемы осуществл етс по формуле Л/1 /2-Ь м+/2. С целью выделени интервала SN из общего числа интервалов на шкале прибора производитс последовательное измерение всех интервалов делени шкалы Si с последующим сбросом, результата измерени , если в интервале нет указател . Если же в данном интервале находитс указатель, сброс блокируетс сигналом от указател .Actual instrument readings are obtained using blocks (5, 4, 5, 8). The signals from the sensors of the channel marks and pointer photoelectromechanical transducer 3 in the form of pulses g, i, i, i, i, t, corresponding to the front and rear edges of the marks and pointer (see Fig. 2), as well as the signals of the beginning and end of the cycle Scans of the scale are fed to the forming-logic circuit 4. The formation of a burst of pulses N proportional to the interval SN using this circuit is carried out according to the formula L / 1/2-l m + / 2. In order to separate the SN interval from the total number of intervals on the instrument scale, all the dividing intervals of the Si scale are measured consecutively and then reset, the result of the measurement, if there are no indicators in the interval. If there is a pointer in this interval, the reset is blocked by a signal from the pointer.

Формирование пачки импульсов MI, пр олорциональной интервалу Sx производитс аналогично формированию пачки N по формулеThe formation of a burst of MI pulses, according to the interval Sx, is performed similarly to the formation of a burst N by the formula

Сформированные в блоке 4 пачки импульсов MI и ;Vi ;оступают на вход I и вход И блока 5, выход которого подключен ко входу П счетчика 8 (к декадам ст пени «точного отсчета - доли делени шкалы). Резз льтат измерени ступени «грубого отсчета в виде числа импульсов, .пропорциональных числу пройденных указателем делений шкалы, с выхода П1 блока 4 поступает непосредственноFormed in block 4, the pulse bursts MI and; Vi; appear at input I and input AND of block 5, the output of which is connected to the input P of counter 8 (to the decade of the fine count — fraction of the scale). The result of measuring the step of a "rough counting in the form of the number of pulses proportional to the number passed by the index of graduation of the scale, from the output P1 of block 4 comes directly

на вход I счетчика 8 (декады ступени «грубого отсчета). Кроме того, результаты считывани , соответствующие действительным показани м испытываемого прибора в виде грубого и.точного отсчетов поступают соответственно на входы I и II вычислительного устройства 6, где сравниваютс с заранее заведенными туда с программного устройства расчетными показани ми прибора дл каждой повер емой отметки.to the input I of the counter 8 (decades of the “rough reference” stage). In addition, the read results corresponding to the actual readings of the device under test in the form of coarse and accurate readings are received, respectively, at the inputs I and II of the computing device 6, where they are compared with the calculated readings of the device for the checked mark.

На вы.ходе вычислительного устройства получают разность между действительными и расчетными показани ми испытываемого прибора , т. е. погрешность, выраженную в числе целых делений и дол х делени шкалы с учетом знака погрешности. Указанные значени погрешности поступают на вход счетчика 9 с цифровой индикацией и одновременно регистрируютс па цифропечатающей машине 10, После того как все повер емые на шкалеAt the output of the computing device, the difference is obtained between the actual and calculated indications of the test instrument, i.e., the error expressed in the number of integer divisions and the division of the scale, taking into account the sign of the error. The specified values of the error are fed to the input of the counter 9 with a digital indication and at the same time they are registered on the digital printing machine 10, after everything being checked on the scale

прибора отметки при пр мом ходе будут поверены , на блок 4 с программного устройства 7 поступает блокирующий сигнал, обеспечивающий в случае необходимости выдержку испытываемого прибора в течение определенного времени при входном сигнале, соответствуюш ,ем верхнему пределу измерени прибора. После этого даетс команда на продолжение поверки по обратному ходу.the device will be checked at forward speed, block 4 from software device 7 receives a blocking signal, providing, if necessary, the test device under test for a certain time at an input signal corresponding to the upper measurement limit of the device. After that, a command is given to continue the calibration on the reverse course.

Предмет изобретени Subject invention

Автоматическа установка дл метро.тогических испытаний стрелочных измерительных приборов, содержаща источник опорногоAutomatic installation for metro.tomatic testing of dial gauges containing a reference source

сигнала, подключенный к повер емому прибору , вычислительное и программное устройство , а также преобразователь положени указател на шкале прибора в электрические сигналы, например фотоэлектромеханический,a signal connected to a test instrument, a computing and software device, and a pointer position transmitter on the instrument scale into electrical signals, such as photoelectromechanical,

отличающа с тем, что, с целью повышени точности измерений, получени результатов испытаний в виде показаний прибора и его погрешности, выраженной в виде числа целых делений п долей делени шкалы с учетом знака и действительной ширины отметок шкалы и указател , она снабжена формирующе-логнческой схемой, подключенной к выходу преобразовател и имеющей четыре канала , н блоком измерени отношени , позвол ющим в цифровой форме определить долю делени шкалы, при этом первый канал формирующе-логической- с.хемы, служащий дл получени результатов измерени линейного интервала на шкале прибора междуcharacterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, obtaining test results in the form of instrument readings and its error, expressed as the number of integer divisions in fractions of the scale, taking into account the sign and the actual width of the scale marks and pointer, it is equipped with a shaping-logic circuit connected to the output of the converter and having four channels, in a ratio measuring unit, allowing to digitally determine the scale division share, with the first channel forming a logical circuit serving to obtain a cut measure the linear interval on the instrument scale between