Способ регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора и устройство для его осуществления

(5)5 0 01 Н 1 И Т ЕЛЬСТВ 3 бюро Мос нного объе кторс зводс торо лексеев оизводства алеков. Под ред, И.Н.с. 221-226,детельство СССР13/00, 1980.РОВКИ ОСЕВООПОРАХ ЭЛЕКТРПРИБОРАЕГО ОСУЩЕСТ роиз- калиО ЗА- ОИЗится к измеритель ыть использовано в чего перемен подаваемым ют резонансн казателя, а пол ют по момент елочного указ ным электрическим в обмотку прибора, ые колебания стреную выборкузазора у наступления резоателя (2). зара, длсигналомвоз буждлочногооп ределнанса ст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение отнной технике и может Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении при сборке стрелочных электроизмерительных приборов.Известен способ регулировки осевого зазора в керновой опоре электроизмерительного прибора путем ручного заворачивания винта-подпятника до зажатия стрелочного указателя в опорах и отворачивания затем винта на угол, определяемый заданной величиной зазора (1).Известен также способ регулировки величины осевого зазора в керновых опорах стрелочного указателя электроизмерительного прибора, заключающийся в том, что перемещают винт-подпятник керновой опоры до установления заданной величины заприборостроении, Цель изобретения - повышение точности регулировки осевого зазора. Способ заключается в перемещении винта - подпятника керновой опоры до установления заданной величины зазора при подаче в обмотку прибора переменного электрического сигнала для возбуждения колебаний подвижной системы и отворачивания винта до заданной величины осевого зазора, Новым является то, что в обмотку прибора подают скачок тока, снимают напряжение с обмотки и интегрируют его, сравнивают напряжение на обмотке с интегрированным значением, меняют скачком направление тока в обмотке, сравнивают длительность образования импульса тока с половиной периода колебания стрелочного указателя, заворачивают винт-подпятник до заданной величины зазора. 1 ил,Недостатком известного способа является необходимость точного определения резонансной частоты стрелочного указателя при наличии осевого зазора, когда колебания стрелочного указателя гасятся колебаниями подвижной системы, причем это необходимо делать для каждого прибора, поскольку даже однотипные приборы имеют разброс собственных частот стрелочного указателя до 10 Д,значения,10 15 20 30 35 40 50 55 Это приводит к значительным ошибкамв точности определения резонансной частоты, а значит,и в точности регулировки и даже к порче механизма прибора из-за сжатия кернов, особенно при визуальном определении момента наступления резонанса, когда зазор еще не выбран при малых амплитудах тока, подаваемого в обмотку прибора для возбуждения колебаний. Увеличение же амплитуды тока приводит, с одной стороны, к износу кернов, а с другой стороны, к ошибкам при определении полной выборки зазора, так как нарастание колебаний стрелочного указателя может проявиться в результате соударения подвижной системы в опорах.Известно устройство для реализацииописанного выше способа, содержащее источник электрического тока возбуждения колебаний подвижной системы прибора, подключенный к обмотке его (2).Однако это устройство не обеспечиваетточность регулировки осевого зазора и ему присущи недостатки упомянутого способа.Целью изобретения является повышение точности регулировки осевого зазора,Поставленная цель достигается тем, чтов способе регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительных приборов, заключающемся в том, что электрическим током, подаваемым в обмотку прибора, возбуждают колебания его подвижной системы, регистрируют колебания подвижной системы электроизмерительного прибора, заворачивают винт-подпятник керновой опоры, определяют момент полной выборки осевого зазора, устанавливают заданную величину осевого зазора, согласно изобретению, возбуждение подвижной системы электроизмерительного прибора производят подачей в обмотку знакопеременных импульсов тока, регистрирование колебаний подвижной системы производят путем определения величины напряженияэлектрического сигнала, снимаемого с обмотки прибора, определяют постоянную времени интегрирования электрического сигнала по собственной частоте электроизмерительного прибора и производят интегрирование электрического сигнала, производят непрерывное сравнение регистрируемой величины напряжения электрического сигнала с его проинтегрированным значением, регистрируют момент их равенства, определяют длительность импульса тока возбуждения с момента его подачи в обмотку до момента равенства величины напряжения электрического сигнала и его проинтегрированного значения, сравнивают длительность импульса с его заданным значением, при превышении длительности импульса его заданного значения производят заворачивание винта-подпятника, а полную выборку зазора определяют при длительности импульса меньше заданного Поставленная цель достигается также тем, что устройство для регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительных приборов, содержащее первый источник электрического тока возбуждения колебаний подвижной системы электроизмерительного прибора, согласно изобретению, оно снабжено первым блоком коммутации, предназначенным для подключения выхода первого источника электрического тока возбуждения колебаний к обмотке электроизмерительного прибора, последовательно соединенными блоком фиксации резонанса, вторым источником тока возбуждения колебаний подвижной системы, блоком фиксации полной выборки зазора и блоком управления исполнительным двигателем, второй вход которого соединен с вторым выходом блока фиксации полной выборки зазора, вторым блоком коммутации, входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока фиксации резонанса, третьим выходом блока фиксации полной выборки зазора, с первым и вторым выходами блока управления исполнительным двигателем, третий выход блока фиксации резонанса соединен с вторым входом блока фиксации полной выборки зазора, четвертый вход - с выходом первого источника электрического тока возбуждения колебаний подвижной системы, первый выход второго источника тока возбуждения колебаний подключен к соответствующему входу первого блока коммутаций, третий выход блока фиксации полной выборки зазора соединен с третьим входом блока управления исполнительным двигателем, выход второго блока коммутации соединен с входом блока управления исполнительным двигателем.Изобретение поясняется функциональной схемой устройства для реализации способа регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора.Устройство содержит блок диагностики 1, который включает первый источник 2 тока возбуждения колебаний подвижной системы, подключенный к обмотке прибора через первый набор коммутаторов 3 и состоящий из источника линейно нарастающего напряжения 4 и преобразователя напряжение -частота 5, схемы фиксации резонанса б, состоящей из двухполупериодного выпрями 1760366теля 7, первой схемы сравнения 8, триггера 9, аналого-цифрового преобразователя 10 (АЦП) и дешифратора 11, набора элементов 2 И 12 и набора триггеров 13, блок регулировки 14, который содержит второй источник 15 тока возбуждения колебаний подвижной системы, состоящий из интегрирующей ВС-цепи 16, резистор которой подключается из первого набора резисторов 17 через набор коммутаторов 18, и компаратор 19, схему фиксации полной выборки зазора 20, состоящую из диода 21, интегрирующей ЯС-цепи 22, подключенной к второму набору резисторов 23 и через третий набор коммутаторов 24, и второй схемы сравнения 25, схему управления 26 исполнительным двигателем, содержащую реле времени с перезапуском 27, одновибратор 28, четвертый набор коммутаторов 29, счетчик 30, элемент ИЛИ 31, оптрон 32 с открытым оптическим каналом, диск 33 с отверстиями по окружности, размещенный на валу исполнительного двигателя 34, который связан через редуктор с отверткой (не показан), коммутатор уставки 35.Наборы коммутаторов 3, 18, 24 и 29 могут быть выполнены на реле или аналоговых коммутаторах, например в слаботочных цепях на элементах 561 КТЗ, Преобразователь напряжение-частота 5, реле времени с перезапуском 27, АЦП 10, выпрямитель 7 выполнены по известным схемам, например по Титце, К,Шеик "Полупроводниковая схемотехника". Справочное руководство. Перевод с немецкого, М.,"Мир", 1982, с, 253, 308, 314, 457, Схемы сравнения 8, 25 выполнены по А.Г.Алексеенко, Е.А,Кломбет и др, "Применение прецизионных аналоговых интегральных схем". М.,"Радио и связь", 1981, с.167, Источник линейно нарастающего напряжения выполнен на основе генератора импульсов треугольной формы (там же с.141). Второй источник тока 15 выполнен по авт. св, М 1397838, Б.И. М 19, 1988 "Устройство для возбуждения колебаний подвижной системы магнитоэлектрического прибора", причем резистор, включенный между входами операционного усилителя, выбирается из набора резистора 12 и включается через набор коммутаторов 18, а конденсатор используется в качестве интегратора.Остальные составные части устройства - стандартные элементы, выпускаемые отечественной промышленностью, Причем, так как собственная частота стрелочного указателя отличается от собственных частот других деталей подвижной системы прибора не менее чем на 20 процентов (например, у приборов габарита 80 х 80, собственная ча 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 стота стрелки лежит в диапазоне от 200 до250 Гц, ближайшие к ней частоты моментных пружин порядка 150 Гц), нет необходимости в точном подборе параметровинтегрирующей ЯС-цепи 22, входящей в состав схемы фиксации 20 полной выборкиосевого зазора,Заявляемый способ реализуется с помощью предложенного устройства следующим образом.В исходном состоянии, после включения устройства, обмотка регулируемогоприбора через первый элемент первого набора коммутаторов 3 соединен с первымисточником тока 2 возбуждения колебанийподвижной системы, входящим в составблока диагностики 1. На выходе триггера 9напряжение равно нулю и цепь питания исполнительного двигателя 34 разорвана одним из коммутаторов, подключенным кчетвертому управляющему входу четвертогонабора коммутаторов 29.Исходные состояния других составныхчастей устройства безразличны.Основными функциональными узламиустройства являются: блок диагностики 1,источник тока 2 и схема фиксации резонанса 6, а в блоке регулировки 14 - второйисточник тока 15, схема фиксации полнойвыборки зазора 20 и схема управления 26исполнительным двигателем 34, связаннымс отверткой (не показана).Предварительно включают блок диагностики 1 для выбора определенного значенияпостоянной времени интегрирования, которая для данного типа прибора определеназаранее. В обмотку прибора подают прямоугольные знакопеременные импульсы токас преобразователя напряжение-частота 5,частота импульсов плавно меняется при изменении напряжения на выходе источникалинейно нарастающего напряжения 4, Присовпадении частоты тока с собственной частотой стрелочного указателя нарастает амплитуда напряжения на обмотке прибора засчет добавления к нему ЭДС,наводимойпри механических колебаниях, что фиксируется после выпрямления схемой сравнения8, сигнал с которой перебрасывает триггер9, который выдает синхронизирующий сигнал, АЦП 10 выдает непрерывно изменяющийся код напряжения, который поступаетна его вход с источника линейно нарастающего напряжения 4. Дешифратор 11 выдаетсигнал на определенные элементы 2 И 12 исоответствующий триггер 13, в результатечего срабатывают соответствующие коммутаторы в наборах коммутаторов 18 и 24,подключающие нужные наборы резисторов17 и 23. А при поступлении сигнала с триг 1760366гера 9 на наборы коммутаторов 27 и 3 первый элемент последнего отключается, а второй подключает обмотку прибора к второму источнику 15 тока возбуждения колебаний подвижной системы, восстанавливается цепь питания исполнительного двигателя 34, включается блок регулировки 14.Второй источник 15 тока возбуждения колебаний подвижной системы вырабатывает скачок тока в обмотку прибора, в результате чего возбуждаются колебания подвижной системы, и в обмотке наводится ЭДС; Напряжение, снимаемое с обмотки прибора и равное сумме падения напряжения на активном сопротивлении обмотки и наводимой ЭДС, в источнике тока 15 интегрируется на ВС-цепи 16 и сравнивается на операционном усилителе 19, работающем в режиме компаратора. Если осевой зазор есть, то после скачка тока возбуждаются колебания всех деталей подвижной системы, поэтому напряжение, снимаемое с об. мотки прибора, станет равно его проинтегрированному значению через время, превышающее половину периода колебаний стрелочного указателя, который имеет в подвижной системе наибольшую собственную частоту по сравнению с другими деталями, Соответственно через большее время произойдет смена направления скачка тока с источника тока 15, и образовавшийся в результате этого импульс также будет больше периода колебаний стрелочного указателя, Диодом 21 выделяются импульсы одного знака и интегрируются ЯС-цепью 22, параметры которой подобраны так, чтобы напряжение на ней достигало порога срабатывания схемы сравнения 25, когда длительность импульса превышает половину периода колебаний стрелочного указателя. В этом случае на выходе схемы сравнения 25 устанавливается напряжение, включающее из четвертого набора коммутаторов 29 те элементы, которые соединяют двигатель с источником питания в прямом направлении, при котором винт-подпятник прибора заворачивается отверткой, Если на интегрирующую цепь 22 придет импульс, равный половине периода колебаний стрелочного указателя, что может произойти при полностью выбранном зазоре или, когда керн подвижной системы в результате колебаний в опорах прижался к одному краю опор (и в том, и в другом случае возбуждаются только колебания стрелочного указате 30 35 40 45 50 55 ля), на выходе цепи 22 напряжение окажется ниже порога срабатывания схемы сравнения 25, на выходе последней напряжение также падает, при этом двигатель 34 отключается, счетчик 30 сбрасывает, вклю 5 10 15 20 25 чается реле времени 27 и одновибратор 28, который на время вырабатываемого им импульса через четвертый набор коммутаторов 29 включает двигатель 34 на реверс для торможения. Если за время, установленное параметрами реле времени 27, со схемы сравнения 25 не придет импульс, превышающий по длительности половину колебаний стрелочного указателя, переброс на выходе реле времени 27 вызывает включение исполнительного двигателя 34 через набор коммутаторов 29 на реверс. При вращении вала двигателя 34 диск ЗЗ с отверстиями перекрывает оптический канал оптрона 32, с которого снимаются импульсы напряжения, При достижении количества импульсов заданного коммутатором уставки 35 счетчик 30 выдает на набор коммутаторов 29 сигнал остановки двигателя,Устранение недостатков прототипа введением новой последовательности действий позволяет при применении предлагаемых способа и устройства для его реализации повысить точность, а также автоматизировать технологическую операцию регулировки осевого зазора.Формула изобретения 1. Способ регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора, заключающийся в том, что электрическим током, подаваемым в обмотку прибора, возбуждают колебания его подвижной системы, регистрируют колебания подвижной системы электроизмерительного прибора, заворачивают винт-подпятник керновой опоры, определяют момент полной выборки осевого зазора, устанавливают заданную величину осевого зазора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулировки, возбуждение подвижной системы электроизмерительного прибора производят подачей в обмотку знакопеременных импульсов тока, регистрирование колебаний подвижной системы производят путем определения величины напряжения электрического сигнала, снимаемого с обмотки прибора, определяют постоянную времени интегрирования электрического сигнала по собственной частоте электроизмерительного прибора и производят интегрирование электрического сигнала, производят непрерывное сравнение регистрируемой величины напряжения электрического сигнала с его проинтегрированным значением, регистрируют момент их равенства, определяют длительность импульса тока возбуждения с момента его подачи в обмотку до момента равенства величины напряжения электрического сигнала и его проинтегрированного значения, 1760366 10сравниваютдлительность импульса с егозаданным значением, при превышении длительности импульса его заданного значения производят заворачивание винта-подпятника, а полную выборку зазора определяют при длительности импульса меньше заданного значения.2. Устройство для регулировки осевого зазора в керновых опорах электроизмерительного прибора, содержащее первый источник электрического тока возбуждения колебаний подвижной системы электроизмерительного прибора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулировки, оно снабжено первым блоком коммутации, предназначенным для подключения выхода первого источника электрического тока возбуждения колебаний к обмотке электроизмерительного прибора, последовательно соединенными блоком фиксации резонанса, вторым источником тока возбуждения колебаний подвижной системы, блоком фиксации полной выборки зазора и блоком управления исполнительным двигателем, второй вход которого соединен с вторым выходом блока фиксации полной выборки зазора, вторым блоком коммутации, входы которого соединены со ответственно с вторым выходом блока фиксации резонанса, третьим выходом блока фиксации полной выборки зазора, с первым и вторым выходами блока управления, исполнительным двигателем, третий выход 10 блока фиксации резонанса соединен с вторым входом блока фиксации полной выборки зазора, четвертый выход - с входом первого блока коммутации, а первый вход - с выходом первого источника электрическо го тока возбуждения колебаний подвижнойсистемы, первый выход второго источника тока возбуждения колебаний подключен к соответствующему входу первого блока коммутации, третий выход блока фиксации 20 полной выборки зазора соединен с третьимвходом блока управления исполнительным двигателем, выход второго блока коммутации соединен с входом блока управления исполнительным двигателем.