Устройство для измерения линейных размеров объекта

(19) (11) 3(5 ЙОсе й 17(088.8) детельств 7/02, 197 оворотные ение в вы ких устро 965, с, 2 о СССР рансслитвах. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621. 317. 39: 531.7 (56) 1, Авторское сви М 482615, кл, С 01 В2. Чернышев В.О. П форматоры и их примен тельных и автоматичес М .-Л., Энергия, 1 (прототип).( 5 4 ) ( 5 7 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЬЕКТА, содержащеевыполненные в виде поворотных трансформаторов датчики положения точекповерхности объекта, источник опорного сигнала и схему суммирования свходами, подключенными к выходам датчиков и источника опорного сигнала,отличающее с я тем, что, сцелью обеспечения независимости выходного сигнала от количества включенных датчиков и повышения точности измерения, источник опорного сигнала выполнен в виде поворотного трансформатора с заторможенным роторам,аобмотки возбуждения датчиков положения точек поверхности объекта соедииены последовательно между собой ипараллельно первичной обмотке поворотного трансформатора.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения диаметра.пленочного рукава в процессе промышленной экструзии полимерных пленочных изделий.Известно устройство для измерениялинейных размеров объекта, содержащеекачающийся контактный щуп, регулируемый.источник опорного сигнала, выполненный в виде поворотного трансформатора косинусный преобразователь угла поворота в амплитуду переменногонапряжения, у которого выход соединен с источником опорного сигнала, аротор связан с контактным щупом 1, 15Недостаток известного устройствадля измерения линейных размеров объекта состоит в том, что оно производитизмерение относительно исходногоуровня и не позволяет измерять диаметр подвикных в пространстве цилиндрических,объектов. Кроме того, оноимеет ограниченный диапазон измерения, так как не позволяет производитьизмерение при отклонениях контактного щупа более 90,Наиболее близким по технической,сущности к изобретению является устройство для измерения линейных размеров объекта, содержащее выполненные в виде поворотных трансформаторов датчики положения точек поверхности объекта, источник опорного сигнала и схему суммирования с входами,подключенными к выходам датчиков иисточника опорного сигнала (2 . Обмот 35ки возбуждения датчиков соединеныпараллельно,Недостаток известного устройствасостоит в том, что изменение количества включенных датчиков положения 40точек поверхности объекта, например,при их резервировании, приводит кизменению количества суммируемых сигналов датчиков и изменению амплитудывыходного сигнала устройства.Кроме того, в цепях преобразования сигналов различных датчиков извстное устройство содержит неодинаковое количество реактивных элементов, что приводит к неодинаковымсдвигам сигналов по Фазе, При суммировании сигналов возникает погрешность, а при изменении количества датчиков изменяется также фаза выходного сигнала устройстваЦелью изобретения является обеспе чение независимости выходного сигнала от количества включенных датчикови повышение точности измерений путемуМеньшения погрешностей, возникающихпри суммировании сигналов датчиков, 6 ОЭто достигается тем, что в устройстве для измерения линейных размеров объекта, содержащем выполненныев виде поворотных трансформаторовдатчики положения точек поверхности 65 объекта, источник опорного сигнала и схему суммирования с входами, подключенными к выходам датчиков и источника опорного сигнала, источник опорного сигнала выполнен в виде поворотного трансформатора с эаторможенным ротором, а обмотки воз буждениядатчиков положения точек поверхности объекта соединены последовательно между собой и параллельно первичной обмотке поворотного трансформатораНа фиг, 1 приве, цена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 пример реализации устройства для измерения диаметра пленочного рукава в процессе его экструзии с раздувом.Устройство для измерения линейныхразмеров объекта содержит и датчиков 1 положения точек на поверхности пленочного рукава 2, выполненных в виде поворотных трансформаторов, у которых роторы 3 снабжены, например качающимися щупами 4 с контактными роликами 5Щупы 4 соединены с рото рами 3 через механическую связь бВ случае, когда датчики 1 имеют большой разброс параметров, к выходной обмотке 7 каждого из них подключен делитель напряжения, собранныйиэ постоянного 8 и регулируемого (тарировочного) 9 резисторов. Устройст - во содержит также источник 10 опорного сигнала, выполненный в виде поворотного трансформатора с заторможенным ротором 11, и схему 12 суммирования переменных напряжений, образованную резисторами 8 и нагрузочным резистором 13 источника 10 опорного напряжения, В частном случае,при малом разбросе параметров датчи Бов 1, отпадает необходимость подключения к их выходным обмоткам 7 делителей напряжения и аналогичного им нагрузочного резистора 13 на выходе источника 10. При этом схема 12 суммирования выполняется за счет последовательного соединения выходных обмоток 7 датчиков 1 и выходной обмотки 14 источника 10, Возможно также применение других известях схем 12 суммирования переменных напряжений с подключением их входов к выходным обмоткам 7 датчиков 1 ивыходной обмотке 14 источника 10, Выход 15 схен 12 суммирования подключен к блоку 16 контроля, содержащему, например, измерительный прибор 17 переменного тока и регулятор 18 измеряемого размера объекта, Обмотки 19 возбуждения датчиков 1 соединены последовательно между собой и параллельно первичной обмотке 20 источника 10 опорного сигнала с общим источником 21 переменного напряжения,Упоры 22 предназначены для ограничения движения щупов при отсутствии измеряемого объекта Если упоры 22 обеспечивают первоначальное (ну/л 38 б 8/1Подписно НИИПИ 3ираж 587 левое) расположение щупов 4 перпендикулярно напряжению движения измеряемого объекта, то они могут бытьиспользованы для выбора правильнойнулевой ориентации роторов 3 относительно щупов 4. 5Устройство работает следующимобразом,В процессе подготовки к работеустройсгва тарировка каждого из датчиков 1 осуществляется отдельно, при 10,помбщи индивидуальных регулируемыхрезисторов 9 с одновременной имитацией изменения положения точки наповерхности рукава 2, Величина тарировочных элементов должна учитывать 15возможные раэбросы длин щупов 4, разброс магнитных и электрических харакч.ерисгик трансформаторов, разброс величин резисторов 8, 9 и др,В приведенной на фиг. 1 схеме уст ройства используемые в датчиках 1поворотные трансформаторы работаютв режиме косинусных преобразователейугла поворота роторов 3 со щупами 4,в амплитуду пеРеменного напРяженияна выходных (косинусных) обмотках 7.,Общий опорный сигнал переменноготока, снимаемых с источника 10, направлен навстречу переменным сигналам выходных обмоток 7 датчиков 1,Общий источник 10 опорного сигнала,выполненный в виде поворотного трансФорматора с заторможенным ротороми последовательно-параллельное соеди-.нение обмоток 19, 20 позволяют полу -чить нулевое значение напряжения навыходе 15 схемы суммирования 1 2 принулевом положении щупов 4 и увеличение этого напряжения по мере увеличения диаметра рукава 2, Величинаопорного сигнала в и раз превышаетвеличину максимального выходного сигнала каждого датчика 1, где и - общее количество датчиков 1 со щупами4. В процессе работы устройства экструдируемый из формующей голонки пле 3ночный рукав 2 раздувается воздухоми отводится вверх, В процессе раздува и Формирования пленочного рукаваон интенсивно охлаждается воздушнымипотоками, которые вызывают его вибрацию и усложняют процесс измерениядиаметр а.Дл я р а боты с большой вибрациейстенок пленочного рукава количестводатчиков 1 со щупами 4 выбирают рав -ным трем и более и располагают ихвокруг рукава на равном расстоянииодин от другого (см, фиг. 2). Приэтом существенно повышается точностьизмерения эа счет геометрическогосуммирования сдвинутых по фазе переменных (вибрационных) составляющихразличных датчиков 1,Углы поворота щупов 4 могут превышать 90, а фаза выходного напряжеония трансформаторов может изменятьсяна обратную, Это достигается благодаря тому, что схема 12 суммированиясигналов выполнена на переменном токеи не содержит нелинейных элементов.Описанное устройство для измерения линейных размеров объектов позволяет повысить точность измерения, аследовательно, и регулирования диаметра пленочного- рукава, расширитьрабочий диапазон измерения, упростить схему и конструкцию датчика диаметра, повысить ее надежность,Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная