Способ измерения перемещений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ11474672 Союз Советских Саниалистических Республик(22) Заявлено 15,06.73 (21) 1937662/18-1 51) Ч 0.: Ь(О присоединением заявки - 23) Приоритет -публиковано 25.06.75. Бюллетен ата опубликования описания 02 осударственный комите Совета Министров СССР 53) УД 1 531.781елам изобретений крыт 72) Автор изобретения качко) Заявит сковский институт электронного машиностроения ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Р(С 1 + 2 С Сз коэффици мепцтелсп жесткост рот вокру . ролольна струны; где ст трения м гм и поверх растянскц осц соответ я жесткость сжлу цзостямц; га повоствецно;одной ец Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено при измерении перемещений и контроле линейных размеров деталей при наличии дискретного выхода. 5Известные способы измерения перемещений путем деформирования на коне;цика струнного преобразователя с двумя г араллельными струнами и регистрации сигналов на счетном устройстве обладают недостаточ- со ной точностью из-за трения между измерительным наконечником и деталью.По предлагаемому способу перед запуском счетного устройства струну с большим натяжением нагревают импульсом тока, усилие от 15 которого превышает усилие первоначального прижатия. Это позволяет увеличить точност. измерения за счет исключения натяжения от трения наконечника о деталь.На чертеже представлена схема, поясняю 20 щая появление погрешности струнного преобразователя под действием поперечного смещения измерительного наконечника и исключения ее при орретировании предлагаемым способом. 25Измерительный наконечник 1 закрепл на растяжке 2, обеспечивающей поворот наконечника вокруг оси Х, при котором натяжение струны 3 уменьшается, а струны 4 - увеличивается. В результате изменяются частоты собственных колес:аццц струн, пс 1 слающце ццформацю об измеряемо.,с перемещс. ции. В общем случае поверхность измеряемой детали 5 не параллельна осц растяжки (угол непараллельностц обозначен через 0).Если жесткость Сз, оказываемая растяжкой при повороте наконечника вокруг осц 2, имеет конечную всличицу, то прц цзмсрсцц за счет боовых сцл трения в точке А отакта наконечника ц детали будет цаблюлаться увеличение наконечника ц его поворот ца угол ср, и контакт будет в точке В. В этом случае возникает погрешность, обусловленная дезинформационным смещением наконечника ца угол сс, что равносильно погрешности измеряемого размера, равной длине дуги ВС.Пользуясь срормулакги сферической тригонометрии, выражсцие лля относительной по грешностц цзз ереця о можно представить в вцле:6 - расстояние между струнами.Уменьшить погрешность можно путем уве/личения жесткости Сз растяжки, уменьшения жесткости С струн, однако возможности таких методов ограничены в силу конструктивных особенностей преобразователя, Наиболее эффективным способом является подъем и опу скание наконечника перед измерением посредством арретира, обеспечивающего отсутствие боковых смещений. Для струнных преобразователей использование механического арретира, подобного арретиру в оптиметре, неэффективно в силу сравнительно большой боковой податливости растяжки в преобразователях с малым измерительным усилием.Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. При пропускании по струне импульса тока 80 - 100 ма за счет разогревания натяжение струны 4 уменьшится, наконечник преобразователя линейных перемещений поднимется вверх, а затем опустится (по мере охлаждения струны) на измеряемую поверхность. При этом его перемещение будет строго определенным, т. е. таким, каким оно должно быть при идеальном измерении, при отсут ствии боковых усилий, При многократном пропускании импульса тока по нижней струне точ. ка касания А будет иметь вполне определенное место.Таким образом, эффект тепловой деформации струны путем пропускания по ней тока обеспечивает идеальное арретирование наконечника и существенно повышает точность из. мерения. Из-за малой массы тонких струн, применяемых в преобразователе, процесс ох. лаждения струны имеет длительность не более 0,01 - 0,05 сек, и таким образом, не имеет заметного последействия.Для автоматизации процесса управления установкой измерительного наконечника путемпропускания тока целесообразно в устройствах, реализуемых по схсме струнный преоб.разователь - цифровой частотомер, использовать импульс запуска регистрирующего уст ройства, который имеется на выходе любогосерийно выпускаемого цифрового прибора частотомера, вольтметра, подключаемого и цифропечатающей машине.,В этом случае перед каждым измерением наконечник струнно го преобразователя будет в течение0,05+.0,1 сек автоматически устанавливаться в вполне определенную точку измеряемой поверхности (при отсутствии поперечных смещений).При диапазоне измерения 100 лкм вариация показаний, обусловленная силами трения между измерительным наконечником и контролируемой деталью, составляет 2 - 3 локль При установке наконечника в соответствии с 20 предлагаемым способом вариация показанийуменьшается до О,1 - 0,2 люкл,Таким образом, электрическое арретирование измерительного наконечника струнного преобразователя линейных перемещений более чем в 10 раз повышает точность измерения и не требует изменения конструкции пре образователя. 15 Предмет изобретения 30 Способ измерения перемещений путем деформирования наконечника струнного преобразователя с двумя параллельными струпами с различным натяжением и регистрации сигналов со струн на счетном устройстге, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, перед запуском счетного устройства струну с большим натяжением нагревают импульсом тока, уси,ъие от которого 40 превышает усилие первоначального поижатия,