Устройство для определения шероховатости

(5 ) 2О мО Оч ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯШ Е РОХОВАТОСТИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться приизмерении шероховатости поверхности,Цель изобретения - упрощение конструкции, Устройство включает блок математической обработки, выполненный в видеамплитудного детектора максимума и амплитудного детектора минимума, датчик ше- .роховатости, связанный с амплитуднымидетекторами через повторитель. Питание Известно устройство для определения шероховатости, включающее датчик шероховатости с механизмом перемещения щупа и с самопишущим прибором, по диаграммной записи профилограмме) которого производится определение параметра шероховатости путем ее математической обработки,Недостатком известного устройства является то, что лаборант вручную производит разбиение полученной профилограммы на участки измерения с определенной длиной, выбирает на каждом участке наибольшие блока математическои обработки осуществляется посредством выпрямителя и стабилизатора. Предварительно задается время прохождения трассы щупом с количеством интервалов измерения, на которое разбивается время прохождения трассы, В качестве зэдатчика используется задатчик периода времени с генератором импульсов определенной частоты. При работе устройства разнополярные импульсы различной амплитуды начинают поступать от датчикашероховатости в блок математической обработки на входы амплитудных детекторов, В схеме сложения осуществляется сложение абсолютных значений амплитуд этих импульсов, В момент окончания интервала измерения от выхода задатчика выдается короткий импульс на вход первого формователя импульсов, где генерируется разрешающий импульс, который поступает на второй вход схемы совпадений, на первы вход которой в этот момент подается ипульс компаратора с заданной длительностью, 1 ил,впадину и выступ, измеряет их величину и производит вычисление параметра шероховатости в требуемом порядке, что является весьма трудоемким процессом,Известно также устройство при определении шероховатости, включающее датчик шероховатости с механизмом перемещения щупа, и блок математической обработки с устройством индикации.Недостатком известного устройства является его значительная стоимость, сложность, высокая трудоемкость наладочных и ремонтных работ, необходимость высоко 1796053квалифицированного обслуживающего персонала. В известном устройстве происходит запоминание и обработка всей профилограммы без предварительного разбиения ее на участки интервалов измерения и без предварительного выбора на них минимума и максимума, что обуславливает сложность электрической схемы, в частности, сложность входного устройства, аналого-цифрового преобразователя.Цель изобретения - упрощение конструкции.На чертеже изображена блок-схема устройства для определения шероховатости.Устройство для определения шероховатости включает датчик 1 шероховатости с механизмом 2 перемещения щупа, блок 3 математической обработки с индикатором 4, Блок 3 математической обработки выполнен в виде амплитудного детектора 5 макси. мума и амплитудного детектора 6 минимума, выходы обоих амплитудных детекторов 5 и 6 подключены соответственно к первому и второму входам схемы сложения 7, выход которой подключен к первому входу компаратора 8, ко второму входу последнего подключен выход интегратора 9, при этом выход генератора 10 тактовых импульсов .подключен ко входу интегратора 9 и к первому входу первого формирователя 11 импульсов, второй вход которого и вход счетчика 12 интервалов электрически связаны с выходом задатчика 13 интервала измерений, выход компаратора 8 подключен к первому входу второго формирователя 14 импульсов и к первому входу схем 15 совпадений, выход первого формирователя 11 импульсов подключен ко второму входу второго формирователя 14 импульсов и ко второму входу схемы 15 совпадений, третий вход которой связан через первый делитель 1 бчастоты с генератором 17 измерительных импульсов и с задатчиком 18 диапазона измерений, а выход схемы 15 совпадений свя зан с текущим измерительным счетчиком 19и через второй делитель 20 частоты с результирующим измерительным счетчиком 21, выход которого подключен ко второму входу текущего измерительного счетчика 19, третий вход последнего электрически связан с выходом задатчика. 13 интервала измерений, э четвертый вход - с первой кнопкой 22 управления, первый выход счетчика 12 интервалов подключен ко входу первого дешифратора 23, а второй выход - к первому входу логики схемы 24, ко второму и третьему входам последней подсоединены вто рая 25 и третья 26 кнопки управления, приэтом выход текущего измерительного счетчика 19 подключен ко входу второго дешифратора 27, выход которого связан с индикатором 28 параметра, выход первого дешифратора 23 связан с индикатором 29 интервала, а выход второго формирователя14 импульсов подключен ко второму входу амплитудного детектора б минимума и ко второму входу амплитудного детектора 5 максимума, причем выход датчика 1 шероховатости электрически связан со входом"0 амплитудного детектора 6 минимума.и совходом амплитудного детектора максимума 5,Работа устройства происходит следующим образом,15 Предварительно задается время прохождения трассы щупом с количествоминтервалов измерения, на которое разбивается время прохождения трассы, если в качестве эадатчика 13 используется задатчик20 периода времени с генератором импульсовопределенной частоты, В рассматриваемомпримере время прохождения трассы 100 сразбивается на 10 участков - интерваловизмерения, при этом задатчик интервала 13выдает импульс об окончании интервала через 10 с. Устанавливают датчик 1 шероховатости на контролируемую поверхность,например, древесно-стружечной плиты, ивключают его в работу, Разнополярные им 30 пульсы различной амплитуды и длительности соответствующие колебания щупа, т.е,профилю исследуемой поверхности, начинают поступать от датчика 1 шероховатостив блок 3 математической обработки на вхо 35 ды амплитудных детекторов 5 и 6, которыеосуществляют выборку и запоминание максимальных значений амплитуд импульсов вкаждом интервале измерения. Причем амплитудный детектор 5 максимума осуществ 40 ляет запоминание максимального значенияамплитуды положительного импульса, а амплитудный детектор б минимума - абсолютного максимального значенияотрицательного импульса,45 В схеме 7 сложения осуществляетсясложение абсолютных значений амплитудэтих импульсов, Результат сложения пгпэх ввиде аналогового сигнала присутствует навходе схемы 7 после каждого интервала из 50 мерения, Компаратор 8 преобразует аналоговую величину напряжения п щах,поступившего к нему на первый вход от схемы 7 сложения и характеризующего максимальную величину неровности участка, в55 импульсы, ширина которых пропорциональна этой величине, Для чего на второй входкомпаратора 8 подается пилообразное напряжение с интегратора 9 частотой порядка0,01 с, В момент окончания интервала измерения от выхода задатчика 13 выдается ко1796053 510 15 20 30 35 40 50 роткий импульс на вход первого формирователя 11 импульсов, где генерируется разрешающий импульс, который поступает на второй вход схемы 15 совпадений, на первый вход которой в этот момент подается импульс компаратора с длительностью, пропорциональной Йвах в данном интервале измерений. На третий вход схемы 15 совпадений поступают импульсы, стабилизированные по частоте, от генератора 17 измерительных импульсов через первый делитель 16 частоты. Задатчиком 18 диапазона измерений коэффициент деления первого делителя 16 частоты импульсов приводится к значению, необходимому для совмещения шкал датчика шероховатости 1 и индикатора 28 параметра, В результате, на выходе схемы 15 совпадений возникает пачка импульсов, количество которых пропорционально длительности импульса компаратора 8, а значит, Ьщах Это количество преобразуется в цифровой вид для вывода на индикатор 28 посредством текущего 19 измерительного счетчика и второго дешифратора 27 по сигналу, поступившему от задатчика 13 интервала измерений при включенной первой кнопке 22 управления.При этом по сигналу об окончании пер. вого интервала измерения импульс с задатчика 13.интервала измерений поступает на вход счетчика 12 интервалов и приводит его в состояние 0001. Это состояние декодируется первым дешифратором 23. и на табло индикатора 29 интервала высвечивается "1" - первый интервал, После измерения, обработки и выдачи информации на индикатор 28 вторым формирователем 14 импульсов генерируется импульс сброса, который сбрасывает амплитудные детекторы 5 и 6 в состояние "0", Для следующего интервала измерений вышеописанный процесс повторяется, индикатор 28 меняет свои показания на очередном интервале, показывая текущее значение параметра псы, а индикатор 29 - показывая номер 1-го интервала. По окончании 10-го интервала работа схемы по измерению и обработке информации прекращается, Схема переходит в режим Формула изобретения Устройство для определения шероховатости, содержащее датчик шероховатости со щупом, механизм перемещения щупа, блок математической обработки с индикатором,отличаю щеес ятем,что,с целью упрощения конструкции, блок математической обработки выполнен в виде амплитуд"Стоп" десятым импульсом со счетчика 12 интервалов, поступившим к первому входу логики схемы 24, осуществляющей этот режим. В текущем измерительном счетчике 19 и на индикаторе сохраняется значение ппыо. При нажатии кнопки 22 управления "Параметр" на индикаторе 28 высвечивается значение параметра шероховатости й,п, представляющего собой среднее значение суммы максимальных неровностей пп,ы всех интервалов, т,е. требуемое по методике значение параметра Рп = Ьщах/и, где и - число интервалов, Для получения этого среднего значения после каждого интервала измерений содержимое текущего измерительного счетчика 19 делится на общее число интервалов вторым делителем 20 частоты, а результат деления поступает в результирующий счетчик 21, где он суммируется с его содержимым, т.е. с суммой результатов деления предыдущих интервалов. Содержимое результирующего счетчика 21 при нажатии первой кнопки 22 управления переходит в текущий измерительный счетчик 19,Для повторного измерения параметра шероховатости Яп необходимо нажать вторую 25 кнопку управления "Сброс", а затем третью 26 кнопку управления "Пуск", в результате, логика схемы 24 воздействуя на элементы блока 3 математической обработки приводит их в исходное состояние. Прибор снова переходит в режим автоматического измерения параметра шероховатости Вп, а датчик 1 шероховатости устанавливают на следующую измеряемую поверхность. Процесс измерения повторяется.В результате использования заявляемого изобретения будет шире использоваться устройство для определения шероховатости, так как повысится его доступность для внедрения на предприятиях за счет упрощения конструкции, снижения себестоимости устройства, снижения трудоемкости и необходимого уровня квалификации по его обслуживанию, что позволит повысить качество выпускаемой продукции. ного детектора минимума, амплитудного детектора максимума, схемы сложения, соединенной входами с выходами амплитудных детекторов, интегратора, компаратора, соединенного первым входом с выходом интегратора, вторым - с выходом схемы сложения, задатчика интервалов, первого формирователя импульсов, соединенного с1796053 Составитель А,МельниковТехред М,Моргентал Реда кт ктор С,Патрушев аказ 445 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский. комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,его выходом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с входом амплитудного детектора максимума, последовательно соединенных генератора измерительных импульсов, первого делителя, трехвходовой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого формирователя, третий вход - с выходом компаратора, текущего измерительного счетчика, второго делителя, выход схемы совпадения соединен с входом второго делителя и первым входом текущего измерительного счетчика, второй вход которого соединен с выходом задатцика интервалов, первого дешифратора, соединенного с выходом текущего измерительного счетчика, выход дешифратора соединен с индикатором, результирующего счетчика измерений, вход которого соединен с выходом второго делителя, а выход - с третьим входом текущего измерительного счетчика, второго дешифратора, счетчика интервалов, соединенного с его входом, вход счетчика ин тервалов соединен с выходом задатчика интервалов, схемы логики, кнопок "Пуск" и "Сброс", соединенных с первым и вторым входами схемы логики, третий вход которой соединен с вторым выходом счетчика интервалов, 10 вторые входы амплитудных детекторов объединены и соединены с выходом второго формирователя импульсов, повторителя, включенного между датчиком шероховатости и амплитудным детектором минимума, 15 вход интегратора обьединен с вторым входом второго формирователя и соединен с выходОм генератора тактовых импульсов, а второй вход делителя сОединен с задатчиком диапазона измерений,