Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин

(51)4 С 01 В 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) А.А,Козлов(56) Авторское свидетельство СССР Ф 213954, кл. Г 01 В 7/12, 1963.Авторское свидетельство СССР Ф 1163136, кл, Г 01 В 7/12, 1982. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРОФИЛОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРОГЕОМЕТРИИ КОЛЛЕКТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для контроля микрогеометрии рабочей поверхности коллекторов электрических машин, Целью изобретения является повышение точности измерений за счет обеспечения синхронизации измерений при изменении частоты вращения коллектора. Сигнал спервого преобразователя перемещенийпоступает в измерительную схему, скоторой сигнал подается в блок обработки измерительного сигнала. Вблоке обработки измерительного сигнала выделяются амплитудные значенияизмерительного сигнала, пропорциональные геометрии пластин измеряемого коллектора. Блок формирует из этих сигналов сигналы разности амплитудныхзначений, запоминает их и подает нарегистратор. Привязка измерений амплитудных значений сигнала к середине коллекторной пластины осуществляется эа счет второго преобразователя перемещений, смещенного относительно первого преобразователя наполовину коллекторного периода, Сиг"нал со второго преобразователя перемещений поступает в блок управления,который синхронизирует работу блокаобработки измерительного сигнала.1 э.п, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в различных отраслях промьппленности для контроля микрогеометриирабочей поверхности коллекторов электрических машин,Целью изобретения является повышение точности измерений за счетобеспечения синхронизации измеренийпри изменении частоты вращения коллектора,На фиг.1 представлена блок-схемаустройства; на фиг.2 - схема блокауправления. 15 35 Бесконтактный профилометр содержит первый преобразователь 1 перемещений, установленный над рабочей поверхностью контролируемого коллектора 2 и соединенный с блоком 3 питания и измерительной схемой 4, блок 5обработки измерительного сигнала,соединенный входом с измерительнойсхемой 4, первым, вторым и третьимвходами с блоком 6 управления, выходом - с регистратором 7, Профилометр содержит также второй преобразователь 8 перемещений, смещенныйотносительно первого преобразователя 1перемещений на половину коллекторного30деления ЪМ 2 в тангенциальном направлении коллектора и соединенный сблоком 3 питания и блоком 6 управления. Рабочая поверхность коллектора 2 состоит из чередующихся пластин 9 из высокоэлектропроводного.материала и изоляционных промежутков 10, Коллекторное деление Ък -это расстояние между центрами двухсоседних коллекторных пластин, аполовина коллекторного деления ЬИ 2 - 40расстояние между центрами коллекторных пластин и соседних с ними изо"ляционных промежутков.Блок 6 управления (фиг.2) содержит измерительную схему 11, соединенную с первым входом компаратора 12,выход которого соединен с ограничителем 13, источник 14 опорного сигна-ла, соединенный со вторым входом компаратора 12, и схему 15 сброса.50Бесконтактный профилометр работает следующим образом,Выходной сигнал первого преобразователя 1 перемещений, пропорциональный расстоянию между преобразователем и контролируемой поверхнос"тью вращающегося коллектора 2, вы-деляется измерительной схемой 4,усиливается ею, инвертируется и ввиде последовательностиимпульсовот коллекторных пластин поступает навход блока 5 обработки измерительного сигнала. Амплитудные значенияимпульсов измерительного сигнала,несущие информацию об истинной высоте коллекторных пластин, достигаются в моменты нахождения первогопреобразователя 1 перемещений надцентрами соответствующих коллекторных пластин 9, В эти же моменты времени второй преобразователь 8 перемещений, вследствие его смещения наполовину коллекторного деления относительно первого преобразователя 1,находится над центрами изоляционныхпромежутков 10, ширина которых в4-6 раз меньше ширины коллекторныхпластин, Поэтому с выхода второгопреобразователя 8 перемещений снимаются узкие импульсы, соответствующиеизоляционным промежуткам, которые поступают в блок 6 управления, где формируются и подаются на первый управляющий вход блока 5 обработки измерительного сигнала строго синхроннос амплитудными значениями измерительного сигнала независимо от частотывращения коллектора, Блок 5 обработки измерительного сигнала на основеуправляющих импульсов с блока б управления выделяет амплитудные значения измерительного сигнала, формирует сигнал, пропорциональный разности амплитудных значений измерительного сигнала от каждых двух соседних коллекторных пластин, выделяет максимальное значение разностногосигнала, запоминает его и подает нарегистратор 7Таким образом, на регистраторе 7 фиксируется величинамаксимального перепада между соседними коллекторными пластинами заодин оборот коллектора. После окончания измерения блок б управлениявырабатывает сигнал сброса, которыйподается на второй управляющий входблока 5 обработки измерительного сигнала. Этот сигнал позволяет сброситьдо нуля значение измеренного сигнала и подготовить профилометр для нового измерения,Блок 6 управления работает следующим образом.Выходной сигнал второго. преобразователя 8 перемещений формируется измерительной схемой 11 и подается60672 з 12 на первый вход компаратора 12. Этот сигнал имеет такую же форму, как и измерительный сигнал, однако сдвинут во времени относительно него на половину коллекторного периода т/2, где Т - коллекторный период(время между амплитудными значениями сигнала от двух соседних пластин коллектора). На второй вход компаратора 12 подается опорное напряжение ПО от источника 14 опорного сигнала. При превышении уровня опорного напряжения НО узкими импульсами сигнала от изоляционных промежутков 10 происходит переключение компаратора 12 и с его выхода снимается сигнал в виде узких импульсов, Этот сигнал ограничивается сверху на нулевом уровне ограничителем 13 и в виде управляющих импульсов подается на второй вход. блока 5 Обработки измерительного сигнала. Управляющие импульсы расположены всегда точно против амплитудных значений измерительного сигнала независимо от изменения частоты вращения коллектора. После окончания измерения схема 15 сброса вырабатывает сигнал сброса, который подается на третий вход блока 5 обработки измерительного сигнала и подготавливает этот блок к новому циклу обработки измерительного сигнала.Формула и з обретения1. Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин, содержащий преобразователь перемещений, подключенную к его выходу измерительнуюсхему, блок обработки измерительного 5 сигнала, связанный с выходом измерительной. схемы, блок управления, подключенный к второму и третьему входамблока обработки измерительного сигнала, регистратор, связанный с выходом блока обработки измерительногосигнала, отличающийсятем, что, с целью повышения точности измерений в условиях изменениячастоты вращения коллектора, он снаб жен вторым преобразователем перемещений, установленным над рабочей по"верхностью контролируемого коллектора, смещенным относительно первогопреобразователя на половину коллек"торного деления в тангенциальнном направлении и соединеннымс входом блока уйравления,25 2. Профилометр по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит цепь из последовательно соединенных измерительнойсхемы, компаратора, ограничителя, 3 О источник Опорного сигналау подключенный к второму входу компаратора,схему сброса, вход измерительнойсхемы является входом , а выходы ограничителя и схемы 35сброса - выходами блока управ -ления.1260672 г. Я 1 О,Петраковскийейник оставит ехред Л рректор М.Самборск Редактор Н.Горват Тираж 670Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д,одписно Заказ 5214 и 5,