Способ градуировки электромагнитных измерительных приборов и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н даторСнОМУ Свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4151119/24-21 (22) 16.09.86 (46) 23.02.89. Бюл. У 7 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В.А. Мишин, P.È. Агрест, Л.В. Федотов, Б.В. Храмцов и О.Н. Каравашкин (53) 621.317(088.8) (56) Алукер Ш.M. Электроизмерительные приборы. — M.: Высшая школа, 1976, с. 209.

Авторское свидетельство СССР

Р 156239, кл. G 01 R 35/00, !963. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ .(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет упростить способ градуировки электромагнитных приборов и устройство для его реализации. Устройство содержит калибратор 1, подключенный к клеммам 2 и

3 градуируемого прибора 4, печатающее устройство 5 и блок 6 управления

В поворотном стакане 1 9 установлен градуируемый прибор. к клеммам кото6

ÄÄSUÄÄ 1460798 А1 рого подключен измеритель индуктивности 32. Выход последнего соединен с блоком 6 управления, который также соединен с поворотным стаканом 19.

Способ градуировки основан на использовании для определения положения стрелочного указателя прибора измерений индуктивности катушки измери тельного механизма прибора при положении его подвижной части в каждой градуируемой точке шкалы и расчетной формулы, с помощью которой рассчиты-: вают угол отклонения градуируемой отметки шкалы прибора относительно начала шкалы. На шкале для печати градуируемой отметки разворачивают приЯ бор в поворотном стакане 19 относительно неподвижного печатающего устройства, печатающий элемент которого предварительно ориентируют на нулевую отметку шкалы. В описании приведена формула для расчета угла между нулевой и градуируемой отметками шкалы по значению индуктивности ка" р тушки измерительного механизма прибора, соответствующей положению его подвижной части в каждой градуируемой точке. 2 с.п, ф-лы. 2 ил.

1460708

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в производстве электромагиитных шкальных приборов при их градуировке.

Цель изобретения — упрощение способа градуировки электромагнитных измерительных приборов и устройства для его реализации. 1Q

Способ градуировки электромагнитных измерительных приборов заключается в том, что ориентируют прибор относительно печатающего устройства и закрепляют его подают на прибор 15 калибровочное значение входного сигнаЭ ла, определяют положение стрелочного указателя, соответствующее значению этого сигнала, отводят указатель в следующее положение и знакопечатаю- 20 щим элементом печатающего устройства наносят отметку, для чего выводят каретку и свободное крайнее положение, вставляют в поворотный стакан прибор, переводят каретку в другое крайнее положение, где на направляющих закреплена прозрачная пластина с вертикальной риской и горизонтальной полосой, с помощью юстировочного механизма и прозрачной пластины с рисками ориентируют прибор по отношению к печатающему устройству, для чего ось нулевой отметки шкалы совмещают с вертикальной риской и подводят ее нижний край под горизонталь- 35 ную полосу, перемещают каретку в положение печатания отметок шкалы и их оцифрованных значений рычажными печатающими элементами печатающего устройства, измеряют индуктивность 40 катушки измерительного механизма (HN) прибора при нулевом сигнале, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее конечной отметке шкалы и измеряют индуктивность, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее промежуточной, например К-й, отметке шкалы, определяют при этом индуктивность и по фор-50 муле

55 где L — значение индуктивности ка" о тушки HM прибора при положении указателя в начале шкалы;

Е„ - значение иидуктивности катушки измерительного механизма прибора при положении указателя в К-й градуируемой точке шкалы;

L> — значение индуктивности катушки ИИ прибора при положении указателя в конечной п-й точке шкалы; — отклонение указателя от нулевой отметки шкалы, соответствующее конечно" п-й точке шкалы, или угол шкалы;

I> — значение входного тока, соответствующее положению ука-, зателя в конечной точке шкалы

I< — значение входного тока, соответствующее К-й градуируемой точке шкалы, определяют угол „ отклонения указателя от нулевой отметки шкалы,. доворачивают прибор на этот угол и печатающим элементом рычажного литероносителя с меньшей длиной рычага и литерой, содержащей отметку, печатают К-ю отметку шкалы, а печатающим элементом с рычагом большей длины и литерой, содержащей значение оцифрованной отметки, печатают значение К-й отметки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — конструкция подвижной каретки печатающего устройства, поворотного стакана, юстировочного механизма.

Устройство для градуировки электромагнитных приборов содержит, калибратор подключенный к клеммам 2 и 3 градуируемого прибора 4, печатающее устройство 5 и блок 6 управления, соединенный с печатающим устройством 5 и калибратором 1. При этом печатающее устройство выполнено электрически управлянмым.и содержит рычажный литероноситель, 7 с разными длинами рьиагов 8 печатающих элементов, литеры 9 которых представляют собой отметки 10 или цифры 11, красящую ленту 12, заправленную в механизм 13 лентоподачи, направляющие 14, на которых в одном из крайних положений перпендикулярно их плоскости закреплена прозрачная пластина 15 с нанесенными на ней верти( калькой риской 16 и горизонтальной полосой 17, задающей низ печатаемой строки, на направляющих также расположена подвижная каретка 18, причем в каретке закреплены механизм отра3 146070 ботки угла поворота, состоящий из поворотного стакана 19, в котором установлен градуируемый прибор 4, ось стакана перпендикулярна оси направ-!

5 ляющих 14 печатающего устройства 5 и совпадает с осью вращения подвижной части 20 градуируемого прибора.

Поворотный стакан 1 9 через электромагнитную муфту 21 и редуктор 22 10 соединен с валом 23 шагового двигателя 24, обмотка управления которого соединена с блоком 6 управления. 11еханизм юстировки состоит из юстировочного стакана 25, внутри которого рас- 15 положен поворотный стакан 19, закрепленного в каретке 18 с помощью юстировочных винтов 26 и 27 (третий юстировочный винт не показан), причем поворотный стакан 19 через редуктор 20

28 соединен с налом 29 юстировочной головки 30, а к клеммам градуируемого прибора 4 через фильтр 31 также подключен измеритель 32 индуктивности, выход которого соединен с блоком 5

6 управления.

Способ градуировки электромагнитных приборов заключается в следующем.

Сначала определяют угол откло нения градуируейой, например К-й отметки относительно нулевой, а потом разворачивают: градуируемья1 прибор в поворотном устройстве на угол относительно печатающего элемента неподвижного печатающего устройства, для нанесения градуируемой отметки шкалы.

М„= — I (L L), 2 1 откуда

Lk- L к (6) где L —. значение индуктивности катушки, при отсутствии тока

30 на входе прибора;

 — коэффициент пропорциональ-. ности между текущими значениями шщуктинности и входного тока.

Подставляя (7) в выражение (6), по35 лучают уравнение для угла отклонения указателя

LJê к

В (8)

B которое входят две неизвестные кон40 станты В и С.

Первую из них находят из выражения (7) для конца шкалы прибора, когда

Ч = O, Ig = I которые задаются в технологической документации на каж5 дый тип градуируемого прибора как угол (или размах) шкалы и предел измерения ИМ прибора и обеспечиваются специальной технологической операцией, заключающейся в регулировке ИМ прибо50 ра на начальной точке шкалы с помощью арретира и в конце шкалы с помошью магнитного шунта.

Для конца шкалы выражение (7) запишется так:

Ч = Ь k Lo h I

L - Ь I

h О h откуда В определяют по формуле ь -ь, (1 О)

2С

1 (3) Значение угла ц определяют по

k формуле (1): которую получают из выражения для реального соотношения между углом отклонения указателя прибора и значением электрического тока I „„ подаваемого на катушку ц =-- (—,) т„(г)

2С Й А „ где С вЂ” удельный противодействующий момент растяжек или пружин.

Для этого записывают выражение (2.) так:

4

Затем левую часть последнего уравнения интегрируют по углу в пределах (0,Mk), а правую по индуктивности Ь в пределах (L.„, Ь„), соответствующих значениям индуктинности катушки ИИ в положении его подвижной части, соответственнб в нулевой и градуируемой отметках шкалы, и получают уравнение в интегральной форме:

%с .к

1ipd(p = ) — х dL . (4) о

После интегрирования получают

Учитывая, что индуктивность L êàтушки ИМ прибора от протекающего по ней тока I „зависит квадратично, то для текущего значения индуктивности можно записать выражение вида

Lk = Lq+ BI „, (7) ьп = Lo+ В?пэ (9) 5 1460708. б

Способ осуществляют следующим образом.

Выводят каретку 18 в свободное крайнее положение, вставляют прибор в поворотный стакан. 19, переводят каретку в другое крайнее положение, используя механизм перемещения по направляющим каретки печатающего уст10 ройства, где на направляющих закреплена стеклянная пластина 15 с вертикальной риской 16 и горизонтальной полосой 17, обозначающей низ печатаемой строки, и с помощью юстировочных- винтов 26 и 27 и, используя для визирования стеклянную пластину, .ориентируют прибор по отношению к печатающему устройству, для чего его ось нулевой отметки 10 совмещают с вертикальной риской, подводят ее нижний край под горизонтальную полосу, перемещают каретку в положение печатания отметок шкалы и оцифрованных их значений рычажными печатающими элементами печатающего устройства. После нажатия кнопки "Пуск", находящейся в блоке 6 управления, послед-. ний выдает команду на измеритель 32 индуктивности для определения значения индуктивности катушки ИИ прибора.

Измеритель индуктивности преобразует измеренное значение индуктивности L соответствующее нулевому значению входного сигнала, и соответственно, начальному положению указателя прибора, в кодовый сигнал, поступающий в память блока 6 управления. После этого с блока 6 управления по программе выдается команда на калибратор 1, который выдает на вход градуируемого прибора ток Т„, соответствующий пределу измерения

ИМ прибора, отклоняющий стрелку прибора в положение конечной отметки шкалы, и для установившегося значения входного тока цифровой измеритель 32 индуктивности по команде с блока 6 определяет значение индуктивности L„, которое также запоминается в блоке 6 управления. откуда

Для определения С используют выражение (8 ), которое для конца шкалы имеет вид

Гв =1с

Подставляя сюда выражение (10) получают следующее уравнение

Ln Lo 1т

I С

n > и ь

Далее, подставляя (ll) в (6), получают окончательную формулу для on15 ределения значения угла отклонения градуируемой К-й ометки шкалы относительно нулевой:

Lk i q . I к ь„- Ь

Таким образом, для определения положения указателя прибора в каждой градуируемой отметке шкалы замеряют значение индуктивности L, катушки ИИ прибора при положении указателя ИИ на 25 нулевой отметке шкалы. Далее на измерительный механизм электромагнитного прибора подают ток I„, соответствующий конечному значению входного сигнала, и после установления указа теля в. положение, соответствующее конечной точке шкалы, что определяется размахом. шкалы прибора Ч„, замеряют значение индуктивности катушки HM L„, Для определения текущего значения индуктивности в любой, например К-й, градуируемой точке шкалы так же, как и для конца шкалы, задают входной ток

Ik и после установления указателя в положение К-й градуируемой отметки

:замеряют значение индуктивности катушки ИИ L „, Зная значение индуктивности катушки ИМ прибора L в каждой градуируемой точке шкалы, а также значения 45 и I „, с помощью формулы (1) находят угловое положение указателя прибора для градуируемой точки шкалы.

gJlst печати нужной отметки lllKBJIbt градуируемый прибор поворачивают на угол ц„ относительно печатающего элемента печатающего устройства. Причем до начала градуировки печатающий элемент ориентируют на нулевую отметку шкалы. После поворота прибора на угол ц„ указатель прибора значением входного сигнала с калибратора отводят в следующее положение.

Затем процесс измерения, описанный для положения подвижной части градуируемого прибора, соответствующего конечной отметке шкалы, повторяют для любой, например К-й, градуируемой отметки шкалы, а измеренное значение индуктивной Lk, запоми7 1460708 нается в блоке 6 управления, который проводит обработку результата измерения и по формуле (1) определяют угол отклонения „ стрелочного указателя градуируемого прибора относительно нулевой отметки шкалы. Значение угла отклонения д„ в блоке управления преобразуется в код, который выдается на шаговый двигатель 24 механизма 10 отработки угла поворота градуируемого прибора, с блока управления также выдается команда на электромагнитную муфту для подключения вала 23 шагового двигателя к редуктору 22,связан- 15 ному .с поворотным стаканом ) 9, в котором находится градуируемый прибор.

Механизм отработки угла поворота поворачивает прибор на угол „, и после установления прибора в положение 20

Ц „ с блока 6 управления подают команду на калибратор 1, выдается значение входного тока Т„+ 1, указатель отклоняется в положение следующей градуируемой отметки шкалы. После 25 этого с блока 6 управления выдается команда на печатающее устройство 5 для нанесения градуируемой К-й отметки шкалы и ее оцифрованного значения. 30

После нанесения К-й отметки шкалы цикл измерения и определения положения указателя градуируемого прибора и цикл печати производится для следующей градуируемой отметки. Процесс градуировки заканчивается нанесением (n-I)-ой отметки шкалы градуируемого прибора, возвращением механизма отработки угла в первоначальное положение по команде с блока: 6 управления 40 и извлечение проградуированного прибора из устройства, для чего каретка отводится в крайнее свободное положение.

Фо рмула изобретения

1. Способ градуировки электромагнитных измерительных приборов, заключающийся в том, что ориентируют прибор относительно печатающего устройства и закрепляют его, подают на прибор калиброванные значения входного сигнала, фиксируют положение стрелочного указателя, соответствующее значению этого сигнала, отводят указатель в следующее положение и знакопечатающим элементом печатающего устройство наносят отметку шкалы, отличающийся тем, что, с целью упрощения, выводят каретку в свободное крайнее положение, где на направляющих закреплена прозрачная пластина с вертикальной риской и горизонтальной полосой, с помощью юстировочного механизма и прозрачной пластины с рисками ориентируют прибор по отношению к печатающему устройству, для чего ось нулевой отметки шкалы совмещают с вертикальной риской и подводят ее край под горизонтальную полосу, перемещают каретку в положение печатания отметок шкалы и их оцифрованных значений рычажными печатающими элементами печатающего устройства, измеряют индуктивность катушки измерительного механизма прибора при нулевом сигнале, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее конечной отметке шкалы и измеряют индуктивность, подают на прибор калиброванное значение входного сигнала, соответствующее промежуточной, например К-й, отметке шкалы, определяют при этом индуктивность и по формуле

Lo ь„-ь, где L„— значение индуктивности катушки. измерительного механизма, при положении указателя в К-й градуируемой точке шкалы; — значение нндуктивности катушки измерительного механизма прибора при положении указателя в начале шкалы

L — значение индуктивности каh тушки измерительного механизма прибора при положении указателя в конечной и-й точке шкалы;

45 ь — отклонение указателя от нулевой отметки шкалы, соответствующее конечной и-й точке шкалы или угол шкалы, I> значение входного тока, со50 ответствующее положению указателя в конечной точке шкалы, . — значение входного тока, соответствующее К-й градуиру55 емой точке шкалы, определяют угол ц отклонения указатеи ля от нулевой отметки, поворачивают поворотное устройство на этот угол и печатающим элементом рычажного лите14607 роносителя с меньшей длиной рычага и литерой, содержащей отметку, печатают К-ю отметку шкалы, а печатающим элементом с рычагом большей длины с литерой, содержащей значение оцифро6 ванной отметки, печают значение К-й отметки.

2. Устройство для градуировки электромагнитных измерительных приборов, 10 содержащее калибратор, подключенный к клеммам градуируемого прибора, печатающее устройство и блок управления, соединенный с печатающим устройством и калибратором, о т л и ч а ю- 15 щ е е с я тем, чтб, с целью упрощения, печатающее устройство выполнено электрически управляемым и содержит рычажный литероноситель с разными длинами рычагов печатающих элемен- 20 тов, литеры которых представляют собой отметки.или цифры, красящую ленту, заправленную в механизм лентоподачи, направляющйе, на которых в одном из крайних положений перпендикулярно их плоскости закреплена прозрачная пластина с нанесенными на ней вертикаль08 l0 ной риской и горизонтальной полосой, задающей низ печатаемой строчки, на направляющих также расположена подвижная каретка, в каретке закреплены механизм отработки угла поворота, состоящий из поворотного стакана, в котором установлен градуируемый прибор, ось стакана перпендикулярна оси направляющих печатающего устройства и совпадает с осью вращения подвижной части градуируемого прибора, поворотный стакан через электромагнитную муфту и редуктор соединен с валом шагового двигателя, обмотка управления которого соединена с блоКоМ управления, и механизм юстировки, состоящий из юстировочного стакана, внутри которого расположен поворотный стакан, закрепленного в ка ретке с помощью трех юстировочных винтов, причем поворотный стакан через редуктор соединен с валом юстировочной головки, а к клеммам прибора через фильтр подключен измеритель индуктивности,выход которого соединен с блоком управления.

Составитель С. Сафохин

Техред. А.Кравчук

Редактор В. Петраш

Корректор В. Вутяга

Заказ 540/55. Тираж 711 Подписное

Bf5MIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101