Устройство для измерения диаметров

/12 6 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР(56).1, Авторское свидетельство СССРИ 602771, кл,.6 01 В 7/12 1972, Иванов Б, Н, Измерения линейных размеров методом оЬкатывания роликом, И "Иашиностроение", 1973,с. 39 (прототип),(14)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАИЕТРОВ, содержащее установленный напланшайбе образцовый валик, два преобразователя линейных перемещений,первый из которых кинематически связывается с контролируемой деталью,устанавливаемой на планшайбу, второйс образцовым валиком, привод вращениякинематически связанный с планшайбой,цепь из последовательно соединенныхэлемента И, интегратора, регистратора диаметра, блок деления на Я,сумматор, регистратор формы, стартстопный датчик, связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элемента И, управляющим входам интегратора и регистратора Формы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения диаметра и Формы изделий, оно снабжено цепью из последовательно соединенных фильтра нижних частот, дифференциатора, квадратора, блока масштабного коэффициента, режекторным фильтром, вход которого соединен с выходами обоих преобразователей линейных перемещений,.выход - с вхбдом регистратора Формыблох деления на я подключенЭ входом к выходам обоих преобразователей линейных перемещений, выходом - к первому входу. сумматора и фильтру нижних частот, выход блока масштабного коэффициента подключен к вто-. рому входу сумматора, выход суммато-, ра соединен с вторым входом элемента И.ЬР1032Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам измерения линейных размеров,и может быть использовано, например,для прецизионных измерений диаметровлегко деформирувмых крупногабаритныхдеталей,Известно устройство для измерениядиаметров крупногабаритных изделий,содержащее записывающую и воспроизвоедящую головки, Фазовый детектор, уп.равляемый генератор, селектор импульсов, преоЬразователь угла поворота исчетчик 1.1 3,Недостатком устройства являетсяневозможность измерения погрешностиформы контролируемого изделия.1Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяустройство для,измерения диаметров,содержащее установленный на планшайбе образцовый валик, два преобразователя 1 линейных перемещений, первый из которых кинематически связывается с контролируемой деталью, 25устанавливаемой на планшайбу, второй - с образцовым валиком, приводвращения, кинематически связанныйс планшайбой цепь из последовательно соединенных элемента И, интеграто- ЗОра, регистратора диаметра, блок деления на У, суиматор, регистраторформы, старт-стопный датчик, связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элементаИ, управляющим входом интегратора ирегистратора формы (.23Недостатком устройства являетсябольшая погрешность измерения как поканалу диаметра, так и по каналуФормы,Первая из этих погрешностей обусловлена проскальзыванием обкатного ролика и влиянием на результат измерения гармонических, составляющихвследствие погрешностей Формы,Вторая погрешность обусловленавлиянием на результат измеренийформы несоосности контролируемого изделия с образцовым валиком.Цель изобретения - повышение точности. измерения диаметра и формы изделий.Поставленная цель достигается тем.что устройство для измерения диаметров, содержащее установленный на 55планшайЬе образцовый вапик,два пре- .образователя линейных перемещений,первых из которых кинематически зау 2связывается с контролируемой деталью, устанавливаемой на планшайбу,второй - с образцовым валиком; привод вращения, кинематически связанный с планшайбой,.цепь из последовательно соединенных элемента И, интегратора, регистратора диаметра, блокделения на М, сумматор, регистратор Формы, старт-стопный датчик,связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элемента И,управляющим входом интегратора и регистратора Формы, снабжено цепью изпоследовательно соединенных фильтранижних частот, дифференциатора,квадратора, блока масштабного коэффициента, оежекторным Фильтром,вход которого соединен с выходамиобоих преобразователей линейных перемещений, выход - с .входом регистратора формы; блокделения на Х,подключен вжщом к выходам обоих преобразователей линейных перемещений,выходом - к первому входу сумматора и Фильтру нижних частот, выходЬлока масштабного коэФФициента подключен к второму входу сумматора, выход сумматора соединен с вторым входом элемента И,На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит планшайбу 1,с закрепленным на ней оЬразцовым валиком 2, планшайба 1 приводится во вращение приводом 3 с постоянной скоростью нд,На ппаншайбу устанавливается контролируемая .деталь ч, С контролируемой деталью и образцовым валиком контактируют измерительные преобразователи 5 и 6 (при измерениях внешнего диаметра) или 5 и 6 (приизмерениях внутреннего диаметра), которые, в свою очередь, жестко связаны между собой и размещены на охватывающей скобе(при измерениях внешнего диаметра ) или скобенутромере 7(при измерениях внутреннего диаметра ), Преобразователи 5 и 6 включены дифференциально и через блок 8 деления на л подключены к первому входу сумматора 9. Выход блока 8 через последовательную цепь, состоящую из фильтра 10 нижних частот, дифференциатора 11, квадратора 12, блока 13 масштабного коэффициента, соединен с вторым входом сумматора 9, Выход сумматора 9 через элемент И 111, интегратор 151032327 соединен с регистратором 16 диамет-ра, Привод 3 связан со старт-стопным датчиком 17, который подключенк первому входу элемента И 1 Ь, управляющим входам интегратора 15 и регистратора 18 формы. Вход регистратора 18 Формы подключен к выходампреобразователей,5 и 6 через режекторный .Фильтр 19,Устройство работает следующимобразом.Перед измерениями внешнего диаметра скоба-нутрометр настраиваетсяна размер Р, равный сумме номиналь,ного радиуса у детали и радиуса у,образцового валика, а при измерениивнутреннего диаметра настраиваетсяна размер, равный разнице номинального радиуса "Р 2 детали и радиуса, р образцового валика.В полярной системе координат периметр контролируемого сечения де тали может быть записан при условиисовпадения центра врашения с центромобразцового валика как 2 10 20 Ч, (1 и этом у, Е где ьГ-отклонт,али оПреобразовы учетом 2 , м контр емо ние контроли номинальног вая выражени ожно получить о изделия емоизнач(др) ам 1О и 6 преобразуют нального размера й сигнал, Сигнал енно на блок 8 жекторный Фильтр 19 присутствуют как ризующие некругя гармоника, возе несоосности оси тролируемой детали, й Фильтр настроен.Преобразователи 5 отклонения от номи дР в электрически поступает одноврем деления на 7 и ре При этом в сигнале гармоники, характе лость, так и перва никающая вследстви вращения и оси кон Так как режекторны мы вслфильтастоту. на частоту вращения ы, то в сигна - ле подавляет ся пер вая гармоника, искажающая информацию, и на регистратор 18 поступает лишь только сигнал,характеризующий форму контролируемой .детали. Методическая погрешность Формы, возникающая вследствие смещенияС оси вращения детали, мала и относительное ее значение не превышает велиСчины , вследствие чего значениеэтой погрешности легко может бытьуменьшено для деталей. О 2000-3000 ммдо значений 10 ,После блока 8 деления на Л сиг 5 .нал одновмеренно поступает на рдиниз входов сумматора 9 и на фильтр .10нижних частот, подавляющий в спектресигнала все частоты выше пятой гармоники, которые не должны влиять нарезультат измерения диаметра. Отфильтрованный сигнал дифференцируется дифФеренциатором 11, поступает в квадратор 12 и далее в блок 13 масштабного коэффициента, коэффициент пере 5 1дачи которого равен,2 тв -Сн Гм 1выхода блока 13 сигнал поступает надругой вход сумматора 9. Сумматор 9суммирует оба сигнала и результирующий сигнал поступает на элементИ 11. В исходном состоянии элемент Изакрыт; В момент начала измерения состарт-стопного датчика 17 поступает5команда, которая вводит нулевые условия в интегратор 15 и затем включается элемент И, через который на входинтегратора начинает поступать сигнал. Поступивший сигнал интегрируется интегратором до тех пор, покасо старт-стопного датчика не поступиткоманда "Стоп", При этом элементИ отключит сигнал от входа интегратора и интегратор перейдет в режимпамяти, В результате на выходе интегратора присутствует напряжение, которое пропорционально сумме второгои третьего слагаемых формулы (3 ).Это напряжение фиксируется регист 50ратором 16 диаметра который можетбыть выполнен, например, в виде цифрового вольтметра. Учтя первое слагаемое выражения (3), получаем .искомыйрезультат, т,е, диаметр контролируемой детали.Устройство позволяет уменьшитьпогрешность измерения фор едствие того, что режекторный р подавляет частоту равную ч5 1032327 6вращения Ы, которая возникает вслед- блока масштабного коэффициента, позствие несоосности контролируемой воляет вводить в измеряемый диаметр детали оси вращения, Применение кана- поправку, При учете поправки значела, состоящего из фильтра нижних час- ние измеренного диаметра не зависит тот, дифференциатора, квадратора иот формы контролируемой детали. каз 5388/16 аж 60 Подпис НИИПИ Проектная,илиал ППП "Патент", г. Ужгоро