SU711398A1

SU711398A1 - Method of graduation of mechanical force measuring transducer

Info

Publication number: SU711398A1
Application number: SU772512975A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Коростелев; Игорь Иванович Кривоносов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2504
Priority date: 1977-07-25
Filing date: 1977-07-25
Publication date: 1980-01-25

Description

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно, к способам градуировки измерительного преобразователя механического усилия.The invention relates to a measurement technique, and in particular, to methods for calibrating a measuring transducer of mechanical force.

Известны способы градуировки измерительного преобразователя механическо- $ го усилия, заключающиеся в задании эталонных воздействий и регистрации выходных сигналов £1).Known methods for calibrating a measuring transducer of mechanical effort, which consist in defining reference actions and recording output signals (£ 1).

Эти способы недостаточно точны и надежны.These methods are not accurate enough and reliable.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ градуировки прецизионных частотных преобразователей автоматизированных систем контроля и управления, заключающийся в задании эталонного воздействия и регистрации выходных сигналов [2].Closest to the technical nature of the invention is a method for calibrating precision frequency converters of automated monitoring and control systems, which consists in setting a reference effect and recording output signals [2].

Однако они не обеспечивают заданной точности и надежности градуировки при колебаниях температуры окружающей среды.However, they do not provide the specified accuracy and reliability of calibration during fluctuations in ambient temperature.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений при колебаниях температуры окружающей среды.The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of measurements during fluctuations in ambient temperature.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу снимают выходные характеристики измерительного преобразователя при различных значениях частоты источника питания и температуры окружающей среды, анализируют семейство выходных характеристик и устанавливают в источнике питания частоту, соответствующую минимальной погрешности измерения механического усилия, при этом обратную связь осуществляют по температурной промышленности.This is achieved by the fact that the proposed method takes the output characteristics of the measuring transducer at various values of the frequency of the power source and the ambient temperature, analyzes the family of output characteristics and sets the frequency in the power source that corresponds to the minimum measurement error of the mechanical force, while the feedback is carried out by the temperature industry .

Градуировку измерительного преобразователя механического усилия производят следующим образом.The calibration of the measuring transducer of mechanical effort is as follows.

Включают измерительный преобразователь механического усилия в цепь источника питания и подачи эталонных ·воздействий. Снимают выходные характеристики для разных значений частоты источника питания, поддерживая амплитуду питаю3 71131 того сигнала и температуру окружающей среды постоянной, T.e.U_nwT-const wTq^;Include a measuring transducer of mechanical force in the circuit of the power source and the supply of reference · influences. Take the output characteristics for different values of the frequency of the power source, maintaining the amplitude of the power supply 3 71131 of the signal and the ambient temperature constant, TeU _nwT -const wTq ^;

-const.-const.

Те же самые характеристики снимают при других заданных температурах окру- 5 жаклцей среды, т.е. выполняют условия ^MTo.c7-^con5t ’ ^To.c.--V^constи т.п.The same characteristics are measured at other specified temperatures around the medium, i.e. fulfill the conditions ^MT o.c7- ^con5t ' ^T oc - V ^const , etc.

В результате анализа полученных семейств характеристик определяют частоту '0 источника питания, при которой температурная погрешность преобразователя будет минимальной.As a result of the analysis of the obtained families of characteristics, the frequency 0 0 of the power source is determined at which the temperature error of the converter will be minimal.

Устанавливают в источнике питания эту частоту и производят измерение ме- ¹⁵ханического усилия.Set in the frequency power source and produces measurement Me- ¹⁵ mechanically efforts.

Схема градуировочного устройства, реализующая описываемый способ приведена на фиг. 1 .A diagram of a calibration device that implements the described method is shown in FIG. 1 .

На фиг. 2 приведены семейства харак- ²⁰теристик, снятых при каждой из фиксированных значений частоты напряжения питания ^г'^де^ВЫК~ выходное напряжение,Q-механическое усилие. Семейство характеристик снимают при постоянстве напряжения питания (Одцт = Const ) и разных температурах ( Τ-’Γο,Τ^, ... Т_к).In FIG. 2 presents a family of characteristic teristics ²⁰ taken at each of the fixed values of the supply voltage frequency ^r '~ ^de ~ OFF output voltage, Q-mechanical force. The family of characteristics is removed at a constant supply voltage (Odts = Const) and different temperatures (Τ-'Γο, Τ ^, ... Т _к ).

Таким образом, образуется ряд семейств характеристик. При этом разброс каждого семейства будет представлять собой температурную погрешность. На фиг. 2 каждое из температурных семейств выходных характеристик преобразователя представлено заштрихованными полосками. Из графиков видно; что для рассматриваемого примера минимальная полоска будет соответствовать частоте . £^ Именно при этой частоте в дащюм случае имеем минимальную температурную погрешность и, значит, именно эта частота должна быть установлена в источнике питания.Thus, a number of families of characteristics are formed. In this case, the scatter of each family will be a temperature error. In FIG. 2, each of the temperature families of the output characteristics of the converter is represented by shaded strips. From the graphs you can see; that for the considered example, the minimum strip will correspond to the frequency. £ ^ It is at this frequency that in this case we have the minimum temperature error and, therefore, it is this frequency that must be installed in the power source.

Свойство характеристик анализируют одним из известных способов, с помощью ЭВМ. или графического анализа. В результате анализа должна быть определена частота напряжения источника питания, соответствующая минимальной темпера. турной погрешности, и именно эта частота должна быть· установлена в источнике питания.The property of characteristics is analyzed by one of the known methods using a computer. or graphical analysis. As a result of the analysis, the frequency of the power supply voltage corresponding to the minimum temperament should be determined. error, and it is this frequency that must be installed in the power source.

Источник питания 1 (фиг. 1) связан с входом измерительного преобразователя 2 механического усилия. На измерительный преобразователь 2 оказывает воздействие усилие Qot эталонного источника при градуировочных работах и от объекта измерения в р,эбочих условиях. Кроме того, на измерительный преобразователь 2 действует температура окружающей среды. Таким образом, с выхода измерительного преобразователя 2 сигнал поступает на вход регистрирующего прибора 3 и далее на анализатор 4. С выхода анализатора 4 сигнал поступает на регулирующий орган 5, управляющий частотой источника питания 1.The power source 1 (Fig. 1) is connected to the input of the measuring transducer 2 of the mechanical force. The measuring transducer 2 is affected by the force Qot of the reference source during calibration work and from the measurement object in p, environmental conditions. In addition, the transmitter 2 is affected by the ambient temperature. Thus, from the output of the measuring transducer 2, the signal enters the input of the recording device 3 and then to the analyzer 4. From the output of the analyzer 4, the signal enters the regulatory body 5, which controls the frequency of the power source 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Измеряемое механическое усилие Q меняет параметры преобразователя 2. Это изменение, регистрируемое прибором 3, является функцией измеряемого усилия Q, Кроме полезного воздействия На преобразователь 2 действует температура окружающей среды Т_{о с} .The measured mechanical force Q changes the parameters of the transducer 2. This change, recorded by the device 3, is a function of the measured force Q, In addition to the beneficial effect, the ambient temperature Т _{о с} acts on the transducer 2.

Выходной сигнал преобразователя 2 после регистрирующего прибора 3 поступает на анализатор 4, который обрабатывает семейство температурных характеристик измерителя механического усилия Q при разных значениях частоты источника питания 1. Анализатор 4 через регулирующий орган 5 управляет частотой источника питания 1 так, чтобы устройство было настроено на минимум температурной погрешности.The output signal of the transducer 2 after the recording device 3 is sent to the analyzer 4, which processes the family of temperature characteristics of the mechanical force meter Q at different values of the frequency of the power source 1. The analyzer 4, through the regulating body 5, controls the frequency of the power source 1 so that the device is set to a minimum temperature inaccuracies.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить точность измерений, обеспечить надежность работы, не требует дорогостоящей аппаратуры, технологичен, прогрессивен.The proposed method can significantly improve the accuracy of measurements, to ensure reliable operation, does not require expensive equipment, technological, progressive.

Способ обладает повышенной экономичностью за счёт отказа от использования дополнительных термокомпенсационных систем.The method has increased efficiency due to the rejection of the use of additional thermal compensation systems.

Claims

ambient temperature of that signal and T.e.UnviTC SlSt And TO the environment of a constant C -const. Ie remove the same characteristics at other ambient temperatures set at 1x, i.e. PMT- conditions are fulfilled. As a result of analyzing the obtained families of characteristics, the frequencies of the power supply are determined at which the temperature error of the converter will be minimal. The frequency is set in the power supply and the mechanical force is measured. The scheme of the calibration device that implements the described method is shown in FIG. one . FIG. Figure 2 shows the families of characteristics taken at each of the fixed values of the frequency of the supply voltage, ... 5 U3, tQ1, f BbiiT output voltage, Q-mechanical force. The family of characteristics is removed at constant supply voltage (Opit) and different temperatures (T-T, T T -. TK). In this way, a number of feature families are formed. In this case, the variation of each family will be a temperature error. FIG. 2, each of the temperature families of the output characteristics of the converter is represented by shaded stripes. From the graphs it can be seen that for the example in question, the minimum bar will correspond to the frequency. Chl. It is at this frequency that in the given case we have the minimum temperature error and, therefore, it is this frequency that must be set in the power source. The property characteristics are analyzed in one of the known methods with the help of a computer. or graphical analysis. As a result of the analysis, the frequency of the power supply voltage corresponding to the minimum temperature should be determined. This is the frequency that must be set in the power supply. The power source 1 (Fig. 1) is connected to the input of the mechanical force measuring transducer 2. The measuring transducer 2 is affected by the QOT force of the reference source during calibration work and on the measurement object under operating conditions. In addition, the measuring transducer 2 is affected by the ambient temperature. Thus, from the output of the measuring converter 2, the signal is fed to the input of the registering device 3 and then to the analyzer 4. From the output of the analyzer 4, the signal goes to the regulator 5, which controls the frequency of the power supply 1. The device operates as follows. Measured mechanical force Q changes transducer parameters

2. This change, recorded by the device 3, is a function of the measured force Q. In addition to the beneficial effect of the converter 2, the ambient temperature T is valid. The output signal of the converter 2 after the registering device 3 is fed to the analyzer 4, which processes the family of temperature characteristics of the mechanical force meter Q at different values of the frequency of the power supply 1. The analyzer 4 controls the frequency of the power supply 1 through the regulator 5 so that the device It is adjusted on a minimum of a temperature error. The proposed method allows to significantly improve the accuracy of measurements, ensure reliability of operation, does not require expensive equipment, is technologically advanced. The method has higher economics due to the rejection of the use of additional temperature compensation systems. The method of calibration of a mechanical force measuring transducer, which consists in setting a reference effect and recording output signals, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and reliability when the ambient temperature changes, the output characteristics of the measurement transducer are taken at different values of the power supply frequency and ambient temperature, analyze the family of output characteristics and the mouth); the frequency in the power source is favoring mi1gamalnoy error measuring mechanical forces, wherein the feedback is carried out at a temperature error. Sources of information taken into account in the examination 1. Instrumentation and automation. Reference book, vol. 2, book, Mechanical Engineering, Moscow, 1964, p. 177. 7113 5 8 2, Kudr Vtsev V, P., and others. Precision frequency converters of automated monitoring and control systems. M., Energie, 1974, p. 5 (prototype).