Устройство для измерения угла поворота вала

СОЮЗ СОВЕТСНИХиэпдъипиРЕСПУБЛИК ЯО 12818 1 б 11 4 0 01 В 11/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСИОМУ ТЕЛЬСТ.С,Чередник Бюл.хин8)свидетельство СССРО 01 В 11/26, 1985. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЩРНИЯ УГЛАПОВОРОТА ВАЛА(57) Изобретение позволяет повыситьдостоверность измерения угла поворота вала за счет увеличения частотыизмерения его угловых положений. Приводят во вращение платформу 1, с которой скреплены датчик угловой скорости 2, выполненный в виде кольцевого лазера, и два фотоэлектрическихавтоколлиматора 3,4, каждый нз которых оптически сопряжен с одной из;двух многогранных отражающих призм5,6, Одна из призм скреплена с контролируемым валом 10, а другая установлена неподвижно. При непрерывном вращении платформы 1 кольцевой лазер 2 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный угловой скорости, а фотоэлектрические автоколлиматоры регистрируют моменты совпадения нормалей к граням соответствующей многогранной призмы с их оптической осью, Электрические сигналы с датчика угловой скорости и обоих автоколлиматоров направляют в блок 7 обработки, в котором производят интегрирование частоты кольцевого лазера в промежутках времени между моментами фиксации нормали к граням неподв 1:жной и соответ-ствующнх им гранях подвижной многогранных призм. Средняя величина от результата интегрирования характеризует угловое положение контролируемого ва-. ла. По разности двух усредненных значений положения вала судят о его угловом повороте. 1 ил.1 12Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для угловых поворотов объектав машино- и приборостроении,Цель изобретения - повышение достоверности измерения за счет повышения частоты измерения угловогоположения контролируемого вала.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит платформу 1,датчик 2 угловой скорости, напримеркольцевой лазер, фотоэлектрическиеавтоколлиматоры 3 и 4, две многогранные отражающие призмы 5 и 6, блокобработки, блоки 8 и 9 фиксации базовых (первых) граней многогранныхпризм и контролируемый вал 10.На поворотной платформе 1 установлен датчик 2 угловой скоростии фотоэлектрические автоколлиматоры3 и 4, один из которых оптически связан с неподвижной многогранной призмой 5, а второй - сподвижной многогранной призмой 6, скрепленной сконтролируемым валом 10.На поворотной платформе 1 такжеустановлены блоки 8 и 9 фиксациибазовых граней многогранных призм,которые могут быть выполнены, например, на основе индуктивных датчиков,В этом случае вблизи базовых гранеймногогранных призм 5 и 6 устанавли ваются элементы, например, иэ ферромагнитного материала.Выходы фотоэлектрических автоколлиматоров 3 и 4, кольцевого лазера 2и блоков 8 и 9 фиксации базовой грани подключены к входу блока 7 обработки,Устройство работает следующимобразом.Приводят во вращение поворотнуюплатформу 1, при вращении которойблок 8 фиксации базовой грани регистрируют момент времени, когда вполе зрения фотоэлектрического автоколлиматора появляется базовая (первая) грань многогранной призмы 6.Электрический сигнал, свидетельствующий об этом, поступает в блок 7 обработки. Фотоэлектрический автоколлиматор 3 фиксирует момент прохождения базовой грани и при дальнейшемвращении поворотной платформы 1 фиксирует моменты прохождения нормалейк всем остальным граням многограннойпризмы 6. Сигналы с выхода фотоэлекл и ь Усреднение угла поворота позволяет 50 уменьшить случайную составляющуюошибки, что способствует повышениюдостоверности контролируемого параметра. 55 Формула изобретения Устройство для измерения углаповорота вала, содержащее платформу,устанавливаемую с возможностью вра 81879 2трического автокаллиматора 3 поступают в блок 7 обработки.Аналогичным образом в блок обработки поступают сигналы с блока 9фиксации базовой грани многограннойпризмы 5 и сигналы фотоэлектрическогоавтоколлиматора 4, соответствующиемоментам фиксации нормалей к граняммногогранной призмы 5, ОдновременноЮ с датчика 2 угловой скорости в блок7 обработки поступает сигнал, пропорциональный угловой скорости поворот"ной платформы 1,В блоке 7 обработки вычисляют угол15 между и-й гранью многогранной призмы5 и и-й гранью многогранной призмы 6по зависимости.= а(С)а, и = 1,2,3 Л,т20 где д- угол между-й гранью неподвижной призмы 5 и и-йгранью подвижной призмы 6;1. - момент фиксации нормали к25, п-й грани неподвижной призмы 5;момент фиксации нормалик п-й грани подвижнойпризмы 6;3 О И(1) - скорость вращения поворотной платформы;текущее время;И - число граней многограннойпризмы.В результате за два оборота поворотной платформы 1 (при произвольном .взаимном положении базовых гранеймногогранных призм) в блоке 7 обработки определяют М значений ы , ха 4 О рактеризующих угловое положение вала.После поворота контролируемого вала,10 на произвольный уголповторяютцикл измерения, вычисляют Б новыхзначений о, определяют угол поворо.та контролируемого вала иэ зависимо- сти3 281879 4щения вокруг оси, совпадающей с осью иэ автоколлиматоров соответственно, контролируемого вала, два фотоэлект- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, рических автоколлиматора, один иэ с целью повьппения достоверности изме. которых установлен на платформе, блок рения, оно снабжено датчиком углообработки, электрически соединенный 5 вой скорости, выполненным в виде с выходами обоих автоколлиматоров, и кольцевого лазера, выход которого две многогранные отражающие призмы, электрически соединен с блоком обраодна из которых предназначена для ботки, обе многогранные призмы выскрепления с контролируемым валом, полнены с равным числом отражающих призмы установлены таким образом, 10 граней, датчик угловой скорости и что их геометрические оси совпадают второй автоколлиматор установлены на с осью вращения платформы и каждая платформе, а вторая многогранная из них оптически сопряжена с одним призма установлена неподвижно,Составитель Н.СолоухинРедактор А,Шишкина Техред Н.Глущенко Корректор Л.ПатайЗаказ 7251/35Тираж 676 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4