Устройство для градуировки измерителей параметров движения

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 80148338 Ш 4 а 01 Р 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР щг.Ор1 И 1 БПС Г .:эЕИ 1 Е 11 БЛ:С 1 ,-,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чной мехазкочастотные оды и сред- стандартов,1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к метрологии измерений параметров движения. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона градуировки, Пластинку 2 со спиралевидным профилем рабочей поверхности устанавливают на вращающейся платформе. Градуируемый преобразователь с помощью рычага (нежесткой связи) соединяется с рабочей поверхностью пластинки 2, При вращении пластинки 2 вокруг оси воспроизводится тестовый сигнал заданной формы, амплитуды и частоты, Тиражировать пластинки 1 можно с одной и той же матрицы. Соединение нежесткой связью градуируемого преобразователя с поверхностью пластинки 1 можно осуществлять посредством обычной корундовой иглы. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при метрологическом обеспечении линейных и угловых акселерометров, тахометров, виброметров, велосиметров, средств измерения неравномерности вращения и других средств измерения параметров движения.Целью изобретения является расширение рабочего диапазона градуировки.На чертеже схематически представлено устройство для градуировки измерителей параметров движения.Устройство содержит средство воспроизведения параметров движения в виде привода (не показан) с вертикальной осью вращения с закрепленной по его валу платформой 1, на которой расположен горизонтально диск (или пластинка) 2 с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с узлом съема сигнала в виде платформы 3 с двумя степенями свободы, градуируемый измеритель 4, звукосъемное устройство 5 (например, с использованием корундовой иглы), регистрирующее устройство 6 (например, графопостроитель). Рабочая поверхность диска выполнена спиралевидной. Устройство работает следующим образом.Сначала методами, принятыми в техникезвукозаписи, изготавливают матрицу с заданным профилем. Профиль образует две спиралевидные канавки. Одна из них (основная) предназначена для задания платфор ме с двумя степенями движения по заданному закону,Вторая канавка служит для измерения.угла поворота платформы с одной степенью свободы. Она выполнены обычным образом (например, в виде спирали Архимеда) и несет запись в виде электрических импульсов с постоянным периодом следования или кодов углового положения.С помощью единой матрицы с заданнымпрофилем эталонной поверхности формируют пластинки по числу потребителей рабочих средств измерений, Таким образом,все пластинки по своему профилю оказываются идентичными матрице, что приводит кединству измерения. Матрицу в свою оче,редь подвергают тщательному метрологическому исследованию.Затем пластинка 2 поступает к потребителю и устанавливается на платформе 1с вертикальной осью вращения. Платформас двумя степенями свободы 3 выполнена ввиде рычага,Далее платформу 3 соединяют пластинкой 2, установленной на платформе 1 нежесткой связью, например, посредством корундовой иглы, как это сделано в механизме звукоснимателя.При этом используют основную канавкупластинки 2. На платформе 1 установлен градуируемый измеритель 4, сигнал которого поступает в регистрирующее устройство 6, В это же устройство поступает сигнал звукоснимателя, головка которого установлена на дополнительной дорожке. Г 1 ри вращении платформы 1 с постоянной скоростью аа платформа 3 поворачивается с малой скоростью о в горизонтальной плоскости. Оценим эту скорость.Предположим, что расстояние между собой (длина рычага) обеих платформ равно 1. и радиус основной канавки г зависит от угла р поворота платформы 1 следующим образом:15г= - ср,2 Л где 6 - расстояние между спиралями.Тогда при достаточной длине 1. упомянутого рычага платформы 3 игла движется 20 практически по радиусу платформы 1. Вэтом случае, как следует из (1), максимальная линейная скорость Ч (в точке соединенияплатформы) будет Ч - аа, соответственно 25угловую скорость а поворота платформы 3с достаточной точностью можно записатьЬследующим образом: ь= -ьо. Пусть й=2 л 1. ЗО -- 100 мкм, 1.=1 м, тогда 7=2.10 м/с,со == 2 10,в, рад/с. Таким образом, за счет выбора 1, щ. и 1. линейная и угловая скоростиплатформы 3 могут быть получены достаточно малыми.11 редположим, что радиус спиральной каЗ 5 навки зависит от угла поворота платформы 1 по квадратичному законуг= К, (2)где К - коэффициент.Тогда при вращении платформы 1 с по.стоянной скоростью ас имеем р=ао 1 и уг О ловое ускорение платформы 1 практическипостоянно и согласно (2) равноЬо, 2 КЕ= - т = - Щ2 л-,1. 1.(3)Линейное ускорение платформы 3 в гочке 45 ее соединения с платформой 2 записываемв видеа. - 2 Ка), (4)Варьируя К за счет изменения профиляматрицы, можно изменять воспроизводимое ускорение. Данное ускорение удобно опреде лить через число оборотов и пластинки,совершаемых за время воспроизведения ускорения.Из (2) следуетК.2 лп55где К - радиус пластинки.Пусть п=0,5 об., К=О, м, 1.=1 м, ам==33 об/мин, Тогда, согласно (3) и (4), можно оценить постоянные ускорения, которые1483383 Формула изобретения 30 Составитель 1 О. ВласовРедактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Э. ЛонпаковаЗаказ 2826/43 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 можно поддерживать в течение 1 с: в= =0,6 рад/с,а=0,6 м/с. В течение 0 с можно поддерживать в 1 О раз меньшие ускорения, а в течение 0,3 с - в 3 раза большие.Предположим, что радиус канавки зависит от угла поворота платформы следующим образом:Г= ГО+ ГЗПГР, (5) где го, г - постоянные величины.В данном случае воспроизводимые платформой 1 перемещения, скорости и ускорения (угловые и линейные) будут изменяться по гармоническому закону. Частотный диапазон в данном случае составляет доли и единицы Гц, Для расширения частотного диапазона можно использовать обычную звуковую запись гармонических сигналов разных частот (реально до 40 кГц), В этом случае платформа 3 совершает колебания в вертикальной плоскости в отличие от рассмотренных выше случаев, когда движение происходит в горизонтальной плоскости. В этом случае автоматически могут быть сняты частотные характеристики исследуемых приборов. Профили матрицы, а следовательно пластинки выполнены таким образом, что при их вращении воспроизводятся параметры движения, соответствующие всем точкам статистических характеристик (в случае постоянных скоростей и ускорений) или - частотных характеристик (в случае гармонических перемещений, скоростей ускорений).С помощью звукоснимателя 5 снимается информация об угле поворота, а следовательно, о воспроизводимых параметрах движения.Данная информация снимается с дополнительной дорожки. Таким образом, звукосниматель 5 вместе с дополнительной дорожкой представляет собой многооборотный датчик угла поворота платформы 1. Этот угол может быть измерен и другими способами, например с помощью многооборотного потенциометра или путем использования звуковой дорожки основной канавки. Сигнал звукоснимателя 5 поступает на регистрирующее устройство 6, которое представляет собой графопостроитель. При построении статистических и частотных характеристик движение по оси абсцисс осуществляется по сигналам звукоснимателя 5, движение по оси ординат - по сигналам градуируемого прибора 4.Точность устройства определяется точностью изготовления и аттестации матрицы.Аттестация матрицы осуществляется аналогично аттестации соответствующего эталона.При этом можно за счет изменения рисунка основной канавки учесть, что платформа 3 1 О в месте ее соединения с пластинкой 2 движется не по радиусу пластинки 2, а также учесть переходные процессы при переходах от точки к точке характеристик, задать другие применяемые законы, например экспоненциальные. Кроме того, возрастает точность метрологического обеспечения в диапазоне малых и сверхмалых значений параметров движения, что позволяет расширить рабочий диапазон градуировки.Преимуществом предлагаемого устрой ства является легкость автоматизации съемастатистических и частотных характеристик.Для этого достаточно, чтобы профиль пластинки позволял воспроизводить все точки этих характеристик и обеспечивал затухание переходных процессов при переходах от точки к точке. Это существенно повышает.производительность работ по метрологическому обеспечению и снижает их стоимость. Устройство для градуировки измерителейпараметров движения, содержа 1 цее средство воспроизведения параметров движения в виде привода с вертикальной осью вращения с закрепленной на его валу платформой, отличающееся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона градуировки, средство воспроизведения снабжено задатчиком параметров движения, выполненным в виде диска со спиралевидным профилем рабочей 40 поверхности с отметками утла поворота, атакже узла съема воспроизводимой величины, при этом диск установлен на платформе с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с узлом съема воспроизводимой величины, механически связан ным с градуируемым измерителем.