Устройство для поверки угловых мер

)5 О 01 В 7/3 АНИЕ И ЕТЕН СТ ышение точно-. ется тем, что в ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕ(46) 07.01.93, Бюл. 1 Ф 1 (71) Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им.Д,И,Менделеева (72) Г.П.Зедгинидзе, Г,А.Гольдштейн, В.М.Сихарулидзе и В.Я,Кикачейшвили(56) Авторское свидетельство СССР3 Ф 315919, кл. 6 01 С 1/06, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ УГЛОВЫХ МЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике поверки угловых мер, Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство для поверки угловых мер содержит основание, поворотный стол, установленный на основании, привод вращения стола. На поворотном столе установлена платформа.с поверяемой угловой мерой, Устройство Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике поверки угловых мер,Известно устройство для поверки угловых мер, содержащее основание, поворотный стол, установленный на основании, привод вращения стола, фотоэлектрический датчик положения угловой меры, средство для измерения угла поворота, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый, второй и третий счетчики, арифметический блок, индикатор угловой величины, выход фотоэлектрического датчи 0ка положения соединен с первым входом первого элемента И, выход первого счетчика соединен с первым входом арифметического блока, выход которого подключен к снабжено средством вертикального перемещения платформы, выполненным в виде электромагнита, расположенного над платформой и жестко связанного с основанием, Устройство содержит фотоэлектрический датчик положения угловой меры, средство для измерения углаповорота, механизм шагового разворота платформы относительно стола, выполненный в виде электромагнита, установленного над платформой, блок управления электромагнитом, арифметический блок, При повороте стола арифметический блок выдает сигнал об измеряемой угле. Электромагнит при включении,подтягивает платформу с поверяемой угловой мерой, при этом стол продолжает вращаться, При отключении электромагнита платформа опустится на стол с некоторым угловым смещением относительно поворотного стола. Величина суммарного углового смещения поверяемой угловой меры должна быть не меньше 360. 3 ил. индикатору угловой величины, выход генератора тактовых импульсов подключен ко второму входу первого элемента И.Известное устройство обладает низкой точностью,Цель изобретения - повсти измерений,Укаэанная цель:достигаустройстве для поверки угловых мер, содержащем основание, поворотный стол, установленный на основании, привод вращения стола, фотоэлектрический датчик, положения угловой меры, средство для измерения угла поворота, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый, второй и третий счетчики, арифметический блок, индикатор угловой10 15 30 35 40 электромагниту и соединен с выходом второго одновибратора, вход которого соединен со вторыми входами третьего и второго 45 50 величины, выход фотоэлектрического датчика соединен с первым входом первого элемента И, выход первого счетчика соединен с первым входом арифметического блока, выход которого подключен к индикатору угловой величины, выход генератора тактовых импульсов подключен ко второму входу первого элемента И, установлены платформа, размещенная на поворотном столе с возможностью вертикального перемещения, и механизм .шагового, разворота платформы относительно стола, выполненный в виде электромагнита, установленного над платформой и жестко связанного с основанием, и блок управления электромагнитом, в средство для измерения угла поворота дополнительно введены второй и третий элементы И, второй триггер, а средство управления электромагнитом выполнено в виде первого триггера, четвертого счетчика, дешифратора, первого, второго и третьего одновибраторов, при этом выход первого элемента И соединен со счетным входом второго триггера и с первым входом первого триггера, выход которого через первый одновибратор соединен с его вторым входом и первым входом первого счетчика, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, выход первого триггера через четвертый счетчик подключен к входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, и входу второго одновибратора, первые входы второго и третьего счетчиков подсоединены к выходам второго и третьего элементов И, а их выходы - ко второму и третьему входам арифметического блока, управляющий вход которого соединен с входом третьего одновибратора, выход которого подключен к счетчиков,На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - блок-,схема устройства; на фиг. 3 (а,в,с) - виды импульсов с элементов И и автоколлиматора,Устройство содержит основание 1, поворотный стол 2, установленный на основании, размещенную на поворотном столе платформу 3, которая имеет возможность вертикального перемещения. На платформе устанавливается поверяемая угловая мера 4. Поворотный стол 2 снабжен приводом 5. Механизм шагового разворота платформы относительно стола выполнен в виде электромагнита 6, установленного над плат 20 25 формой 3 и жестко связанного с основанием 1, и якоря 7,Устройство содержит также фотоэлектрический датчик положения угловой меры, выполненной в виде автоколлиматора 8, средство для измерения угла поворота, выполенное в виде генератора 9 тактовых импульсов, первого элемента И 10, первого 11, второго 12 и третьего 13 счетчиков, арифметического блока 14, выход которого подключен к индикатору 15 угловой величины, второго 16 и третьего 17 элементов И и первого триггера 18.Выход автоколлиматора 8 соединен с первым входом первого элемента И 10, выход первого счетчика 11 соединен с первым входом арифметического блока 14, выход генератора 9 тактовых импульсов подключен ко второму входу первого элемента И 10.Средство управления электромагнитом выполнено в виде первого триггера 18, четертого счетчика 20, дешифратора 21, первого 22, второго 23 и третьего 24 одновибраторов, при этом выход первого элемента И 10 соединен со счетным входом второго триггера 19 и с первым входом первого триггера 18, выход которого через первый одновибратор 22 соединен с его вторым входом и первым входом первого счетчика 11, второй вход которого подключен к.выходу второго триггера 19, выход первого триггера 18 через четвертый счетчик 20 подключен к входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первым входам второго 16 и третьего 17 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора 9 тактовых импульсов, и входом второго одновибратора 23, первые входы второго 12 и третьего 13 счетчиков подсоединены к выходам второго 16 и третьего 17 элементов И, а их выходы - к второму и третьему входам арифметического блока 14, управляющий вход которого соединен с входом третьего одновибратора 24, выход которого подключен к электромагниту 6 и соединен с выходом второго одновибратора 23, вход которого соединен со вторыми входами третьего 13 и второго 12 счетчиков,Устройство содержит блок 25 эталонных частот 11 и 12, высокочастотный фильтр 26, низкочастотный фильтр 27, усилитель 28.Устройство работает следующим образом. Блоком 25 воспринимаются сигналы эталонных низкой 1 р и высокой т 1) частот, Низкая частота выделяется низкочастотным фильтром 27 и после усиления усилителем 28 используется для питания привода 5, в качестве которого используется синхронный электродвигатель.Поворотный стол 2 вместе с платформой 3 и поверяемой угловой мерой 4 начинает равномерно вращаться.Угловая мера 4 размещается на платформе 3. На измерительные боковые грани угла 5поверяемой угловой меры обеспечиваетсяпопадание пучка лечей автоколлиматора 8,Временные интервалы, соответствующиепрохождению гранями моментов перпендикулярности к оптической оси автоколлиматтора от первой грани до второй и от второй допервой, соответствуют прохождению углов/Зи у (фиг,З,а).Поверяемый угол а определяется поформуле 15а = 180 (1)илиЙ 1 2а=180 +, (2)20где Й 1, Мг - цифровые эквиваленты угловРи уДля выработки цифровых эквивалентовуглов используется высокая эталонная частота 01, выделяемая высокочастотным фильтром 26. Импульсы с выходаавтоколлиматора 8 подаются на один извходов первого элемента И 10, на второйвход которого поступают импульсы с генератора 9 тактовых импульсов, . 30При прохождении боковыми гранямиугловой меры положений перпендикулярности к оптической оси автоколлиматора навыходе первого элемента И 10 появляютсясерии импульсов (фиг. 3, с). Определяетсяколичество импульсов Й 1 и йг промежутков времени между началами серий импульсов, а также количество импульсовДИ 1(где= 1; 2; 3) от начала каждой сериидо ее оси симметрии путем деления общегоколичества импульсов в серии Д К на 2, и поним определяют числовые эквиваленты К 1и йг углов ф и у по формулам;ц:д + Дг Д 1, (3)451 1 2 2Дйз Дйг ( )2 2Этот процесс протекает следующим образом.,Серии импульсов с автоколлиматора 8,соответствующие каждой из грайей угловоймеры, поступают на первый триггер 18 ивторой триггер 19, Последний делит числоимпульсов в серии на 2 и подает их на счетчик 11, в котором таким образом фиксируДмются числа -При начале каждой2очередной серии импульсов первый триггер 18 перебрасывается и выдает управляющийсигнал на вход четвертого счетчика 20 и одновибратор 22 задержки, который задерживает его на время длительности серииимпульсов. По окончании очередной серииимпульсов одновибратор 22 возвращаетпервый триггер 18 в исходное состояние,происходит считывание первого счетчика 11запоминающим устройством арифметического блока 14. Первый счетчик 11 возвращается в исходное положение,Выходы четвертого счетчика 20 заведены на дешифратор 21, который открываетвторой элемент И 16, и второй счетчик 12 .начинает считать тактовые импульсы заполнения или закрывает второй элемент И 16 иоткрывает третий элемент И 17, и тактовыеимпульсы заполнения начинают проходитьна третий счетчик 13.Далее дешифратор 21 закрывает третий.элемент И 17 и выдает сигнал, по которомупроисходит считывание показаний второго12 и третьего 13 счетчиков в запоминающееустройство арифметического блока 14. Второй одновибратор 23 запускает арифметический блок 14, который производитвычисление измеряемого угла - в соответствии с формулами (3) и (4), которое передается на индикатор 15 угловой величины.В течение этого же времени по сигналусо второго одновибратора 23 запускаетсятретий одновибратор,24, включающий наопределенное время электромагнит б, к которому вместе с якорем 7 притягиваетсяплатформа 3 с угловой мерой, и посколькуповоротный стол 2 продолжает вращаться,то при отпускании электромагнита б платформа 3 с угловой мерой оказывается повернутой по отношению к своемупервоначальному положению относительноповоротного стола на определенный угол.Длительность вырабатываемого третьимодновибратором 24 импульса выбираетсятаким образом, чтоЬы при проведении требуемого числа отдельных измерений суммарный поворот поверяемой угловой мерыотносительно ее первоначального положения был бы не меньше 360,Формула изобретенияУстройство для поверки угловых мер,содержащее основание, поворотный стол,установленный на основании, привод вращения стола, фотоэлектрический датчик положения угловой меры, средство дляизмерения угла поворота, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый, второй и третий счетчики,арифметический блок, индикатор угловойвеличины, выход фотоэлектрического датчика положения соединен с первым входомпервого элемента И, выход первого счетчика соединен с первым входом арифметического блока, вход которого подключен к индикатору угловой величины, выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу первого 5 элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено платформой, размещенной на поворотном столе с возможностью вертикального пеермещения, и механизм шагового раз ворота платформы относительно стола, выполненным в виде электромагнита, установленного над платформой и жестко связанного с основанием, и блоком управления электромагнитом, в средство для измерения 15 угла поворота дополнительно введены второй и третий элементы И, второй триггер, а средство управления электромагнитом выполнено в виде первого триггера, четвертого счетчика, дешифратора, первого, второго и 20 третьего одновибраторов, при этом выход первого элемента И соединен со счетным входом второго триггера и первым входом перваго триггера, выход которого соединен через первый одновибратор с его вторым входом и первым входом первого счетчика, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, выход первого триггера через четвертый счетчик подключен к входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, и входу второго одновибратора, первые входы второго и третьего счетчиков подсоединены соответственно к выходам второго и третьего элементов И, а их выходы - к второму и третьему входам арифметического блока, управляющий вход которого соединен с входом третьего одновибратора, выход которого подключен к электромагниту и соединен с выходом второго одновибратора, вход которого соединен с вторыми входами третьего и второго счетчиков,1786368 оставитель И.Поповехред М,Маргентал Редактор Корректор А.Мотыль роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага 101 Заказ 242 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж. Раущская наб, 4/5