Устройство для измерения дисбаланса

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 04 С 01 КА зовасор запуска на перв записыв о та. Зат синхрои счетный литель ции. Ампл ется ма ного ма числа о ан нияьшевнонныйнса леменилькопредел импульсов. 2 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИ(57) Изобретение относится к балровочной технике. Цель изобретеповышение точности за счет умения погрешности, вызванной нермерностью вращения. Преобразовв цифровую форму сигнал дисбал,БО.522 59 А 1 2а аналого-цифрового преобрая 6 поступает в мультиплека затем через регистр 8, емый элементом 15 задержки, ый вход вычислителя 10, где ается в течение одного оборо ем после прихода следующего мпульса генератор 2 через триггер 13 переводит вычис в режим обработки информаитуда дисбаланса определяксимальным элементом записан ссива, фаза - соотношением трицательных н положительных ов массива и номером макси" о элемента. Дискретность ения фазы задается генератоУстройство относится к балансировочной технике и может быть использовано при балансировке вращающихсядеталей, узлов и механизмов,Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения погрешности,вызванной неравномерностью вращения.На Фиг.1 приведена блок-схемаустройства," на Фиг.2 - алгоритм работы вычислителя.Устройство содержит измеритель 1дисбаланса, генератор 2 синхроимпульса, последовательно соединенныегенератор 3 электронных импульсов,программируемый делитель 4, схему И 5соединенный с ней входом запускааналого-цифровой преобразователь(АЦП) 6 инФормационный вход которого соединен с выходом измерителя 1дисбаланса, первый триггер 7, регистр 8, блок 9 готовности, вычислитель 10, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами регистра 8 и блока 9 готовности, а второй вход - с соответствующим входом программируемого делителя 4, индикатор 11, вход которого соединен с первым выходом вычислителя10, генератор 12 импульсов, выходЗОкоторого соединен с 8-входом первоготриггера 7, счетный триггер 13, входкоторого соединен с выходом генератора 2 синхроимпульса, а выход - свторым входом схемы 5 И и третьимвходом вычислителя 10, второй триг- З 5гер 14, Ь-вход которого соединенс выходом первого триггера 7, эле"мент 15 задержки, вход которого соединен с С-входом второго триггера 14и с синхронизирующим выходом АЦП 6,а выход " с Й-входом первого тригге"ра 7, С-входом регистра 8 и входомблока 9 готовности, блок 16 инверторов и мультиплексор 17, первый инФормационный вход которого соединен45с информационным выходом АЦП 6 ивходом блока 16 инверторов второйинформационный вход - с выходом пос"леднего, адресный вход - с выходомвторого триггера 14, а выход " с 5 ОВ-входой регистра 8.Измеритель 1 дисбаланса может быть выполнен, например, на базе бесконтактного индуктивного преобразователя, обеспечивающего измерение относительных колебаний вибраций)объекта балансировки при его вращении в опорах: усиление сигнала вибраций и фильтрацию, с целью выцеления составляющей, соответствующей частоте вращения объекта, Генератор 2 синхроимпульса может быть выполнен, например, в виде бесконтактного индуктивного измерительного преобразователя, вырабатывающего синхроимпульс при прохождении метки, нанесенной на объект балансировки, через рабочую зону датчика. Генератор 3 импульсов может быть выполнен например, на базе ИМС 155 АГЗ, аналогоцифровой преобразователь 6 в виде АЦП К 1113 ПВ 1 А, вычислитель 10 - на базе микроЭВМ "Электроника-ЬО", либо на базе любого микропроцессорного комплекса обработки данных, Индикатор 11 представляет собой типовое устройство вывода, например, светодиодную индикаторную панель или устройство печати, типа электропишущей машины "Сопзц 1-256". Генератор 12 импульсов. может быть выполнен, например, в вице диска, механически связанного с вращающимся балансируемым телом, имеющего и отверстий для формирования импульсов с помощью Фотоотдатчика. Цифровые элементы - схема И 5, первый триггер 7, регистр 8, блок 9 готовности, счетный триггер 13, второй триггер 14, элемент 15 задержки, блок 16 инверторов и мультиплексор 17, могут быть выполнены, например, на базе типовых цифровых интегральных схем серий 133, 155, 161 и т,д.Устройство работает следующе образом.При включении вычислитель 10 задает коэффициент деления для программируемого делителя 4, на вход которого поступает сигнал с генератора 3 электронных импульсов. Сигнал с выхода программируемого делителя 4 поступает на первый вход схемы И 5. В момент прохождения метки, нанесенной на вращающееся балансируемое тело, генератор 2 синхроимпульсов Формирует первый импульс, который поступает на вход счетного триггера 13, на выходе которого Формируется сигнал единичного уровня, поступающий на второй вход схемы И 5 и разрешающий поступление сигналов с выхода программируемого делителя 4 на вход запуска АЦП 6, На второй вход АЦП 6 поступает. аналоговый сигнал с выхода измерителя 1 дисбаланса. Пос= к +т 5 15 ле преобразования сигнала с выхода измерителя 1 дисбаланса в цифровую форму АЦП 6 формирует информационный сигнал и сигнал синхронизации. Информационный сигнал поступает на первый информационный вход мультиплексора 17 и через блок 16 инвер-, торов на второй информационный вход мультиплексора 17. При формировании импульса генератором 12 импульсов на выходе первого триггера 7 формируется сигнал единичного уровня, поступающий на информационный вход второго триггера 14, сигнал с выхода которого поступает на адресный вход мультиплексора 17, Информационный выход мультиплексора 17 соединен с информационным входом регистра 8. Синхронизирующнй сигнал с выхода АЦП поступает на синхронизирующнй вход второго триггера 14 и через элемент задержки на вход блока 9 готовности, на синхронизирующий вход регистра 8 и на вход обнуления первого триггера 7. Элемент 15 задержки задерживает прохождение синхронизирующего сигнала на время, необходимое для поступления информационного сигнала на вход регистра 8. После выдачи информационного и синхронизирующего сигналов происходит новый запуск АЦП 6. Частота запуска определяется частотой сигнала на выходе программируемого делителя 4, На выходе блока 9 готовности формируется сигнал Тотовность", который поступает на второй вход вычислителя 10, по нему информация с регистра 8 записывается во внутреннюю оперативную память вычислителя 10. В момент второго прохождения метки, нанесенной на вращающееся балансируемое тело через генератор 2 синхроимпульсов, Формируется второй импульс, который поступает на вход счетного триггера 13, на выходе которого Формируется сигнал нулевого уровня, который закрывает поступление сигналов с выхода схемы И 5 и поступает на третий вход вычислителя 10. По этому сигналу вычислитель 10 приступает к обработке информации, находящейся во внутренней оперативной памяти. Во внутренней оперативной памяти вычислителя 10 находится массив данных, соответствующий сигналу дисбаланса. Причем первый и последний элементы массива сформированы в момент срабатывания генератора 12 импульсов, т,е, в памяти находитсязаписанным один оборот вала. Приэтом отрицательные элементы данногомассива свидетельствуют о том, чтов данный момент времени сработалгенератор 12 импульсов, Для расчетавектора дисбаланса вычислитель 10находит максимальный элемент запи О санного массива (при этом отрицательные элементы инвертируются,), который соответствует амплитуде вектора дисбаланса. Для расчета фазывычислитель 10 определяет сколькоэлементов массива до найденного максимального являются отрицательнымии рассчитывает угол Ч, по формуле: 20где К - число отрицательных элементов до максимального,9 - величина угла, через которыйгенератор 12 импульсов выра батывает импульсы,Далее вычислитель 10 определяетоперанды И и И, и рассчитывает угол У по Формуле: где К - число элементов записанногомассива между максимальным элементом и первым до него отрицательным элементом,И - число элементов записанногомассива между максимальным элементом и первым после него отрицательным элементом.Далее вычислитель 10 рассчитывает Фазу Ч по формуле: 45и выводит на индикатор 11 результатыизмерения. При этом если индикатор11 реализуется, например, в виде печатающего устройства или самописца, 5 О то устройство позволяет вывести весьмассив, т,е. позволяет получить распределение величины сигнала дисбаланса в угловых и временных координатах. Далее работа устройства повторяется согласно описанному.Таким образом, применение генератора импульсов, вырабатывающегоимпульсы через дискретный угол поворота вала, и дальнейшее формированиекодов величины дисбаланса, а также расчета фазы вычислителем позволяет существенно уменьшить погрешность, возникающую из-за неравномерности вращения объекта."Кроме того, предлагаемое устройство позволяет получить не только сам вектор дисбаланса, но и распределение величины дисбаланса в угловых и временных координатах.Формула изобретенияУстройство для измерения дисбаланса, содержащее соединенные измеритель дисбаланса и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные генератор электронных импульсов, программируемый делитель и схему И, выход которой соединен,с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, генератор синхроимпульса, первый триггер, регистр, блок готовности, индикатор и вычислитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами регистра и блока готовности, а первый и второй выходы - с 1 22059 8входом индикатора и соответствующимвходом программируемого целителя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 5с целью повышения точности, оноснабжено генератором импульсов, выход которого соединен с Б-входомпервого триггера, счетным триггером,вход которого соединен с выходомгенератора синхроимпульса, а выход -с вторым входом схемы И и третьимвходом вычислителя, вторым тригге"ром, 0-вход которого соединен с выходом первого триггера, элементом 15 задержки, вход которого соединен сС-входом второго триггера и с синхрониэирующим выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - сК-входом первого триггера, С"входом 2 О регистра и входом блока готовности,блоком инверторов и мультиплексором, первый информационный вход которого соединен с информационнымвыходом аналого-цифрового преобраэо вателя и входом блока инверторов,второй информационный вход - с выходом последнего, адресный вход " свыходом второго триггера, а выходс Э-входом регистра.