Устройство для градуировки измерителей параметров движения
Изобретение относится к метрологии измерений параметров движения. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона градуировки. Пластинку 1 со спиралевидным профилем рабочей поверхности устанавливают на вращающейся платформе 2. Градуируемый преобразователь 4 с помощью рычага 3 (нежесткой связи) соединяется с рабочей поверхностью пластинки 1. При вращении пластинки 1 вокруг оси воспроизводится тестовой сигнал заданной формы, амплитуды и частоты. Тиражировать пластинки 1 можно с одной и той же матрицы. Соединение нежесткой связью градуируемого преобразователя 4 с поверхностью пластинки 1 можно осуществлять посредством обычной корундовой иглы. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
yg 4 б 01 Р 21/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4080296/24-10 (22) 05.05.86 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В. А. Иванов (53) 531.77 (088.8) (56) Синельников А. E. Низкочастотные линейные акселерометры. Методы и средства проверки. М.: Изд-во стандартов, 1979, с. 131 — 136.
„„SU„„1483383 А1
2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ
ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к метрологии измерений параметров движения. Цель изобретения — расширение рабочего диапазона градуировки. Пластинку 2 со спиралевидным профилем рабочей поверхности устанавливают на вращающейся платформе. Градуируемый преобразователь с помощью рычага (нежесткой связи) соединяется с рабочей поверхностью пластинки 2. При вращении пластинки 2 вокруг оси воспроизводится тестовый сигнал заданной формы, амплитуды и частоты. Тиражировать пластинки I можно с одной и той же матрицы.
Соединение нежесткой связью градуируемого преобразователя с поверхностью пластинки I можно осуществлять посредством обычной корундовой иглы. 1 ил.
1483383
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при метрологическом обеспечении линейных и угловых акселерометров, тахометров, виброметров, велосиметров, средств измерения неравномерности вращения и других средств измерения параметров движения.
Целью изобретения является расширение рабочего диапазона градуировки.
На чертеже схематически представлено устройство для градуировки измерителей параметров движения.
Устройство содержит средство воспроизведения параметров движения в виде привода (не показан) с вертикальной осью вращения с закрепленной по его валу платформой 1, на которой расположен горизонтально диск (или пластинка) 2 с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с узлом съема сигнала в виде платформы 3 с двумя степенями свободы, градуируемый измеритель 4, звукосъемное устройство 5 (например, с использованием корундовой иглы), регистрирующее устройство 6 (например, графопостроитель). Рабочая поверхность диска выполнена спиралевидной.
Устройство работает следующим образом.
Сначала методами, принятыми в технике звукозаписи, изготавливают матрицу с заданным профилем. Профиль образует две спиралевидные канавки. Одна из них (основная) предназначена для задания платфор ме с двумя степенями движения по заданному закону.
Вторая канавка служит для измерения. угла поворота платформы с одной степенью свободы. Она выполнены обычным образом (например, в виде спирали Архимеда) и несет запись в виде электрических импульсов с IlocTQHHIlbIM периодом следования или кодов углового положения.
С помощью единой матрицы с заданным профилем эталонной поверхности формируют пластинки по числу потребителей рабочих средств измерений. Таким образом, все пластинки по своему профилю оказываются идентичными матрице, что приводит к единству измерения. Матрицу в свою оче,редь подвергают тщательному метрологическому исследованию.
Затем пластинка 2 поступает к потребителю и устанавливается на платформе 1 с вертикальной осью вращения. Платформа с двумя степенями свободы 3 выполнена в виде рычага, Далее платформу 3 соединяют пластинкой 2, установленной на платформе 1 нежесткой связью, например, посредством корундовой иглы, как это сделано в механизме звукоснимателя.
При этом используют основную канавку пластинки 2.
На платформе 1 установлен градуируемый измеритель 4, сигнал которого поступает в регистрирующее устройство 6. В это же устройство поступает сигнал звукоснимателя, головка которого установлена на дополнительной дорожке. При вращении платформы 1 с постоянной скоростью соо платформа 3 поворачивается с малой скоростью о в горизонтальной плоскости. Оценим эту скорость.
Предположим, что расстояние между собой (длина рычага) обеих платформ равно L и радиус основной канавки г зависит от угла q> поворота платформы 1 следующим образом:
15 h г= — ср, ХЛ где h — расстояние между спиралями.
Тогда при достаточной длине 1 упомянутого рычага платформы 3 игла движется
20 практически по радиусу платформы 1. В этом случае, как следует из (1), максимальная линейная скорость V (в точке соединения
h платформы) будет V — ао, соответственно
25 угловую скорость а поворота платформы 3 с достаточной точностью можно записать
h следующим образом: ь= — -- ьр. Пусть h=
2лЕ
30 —— 100 мкм, L= 1 м, тогда V= 2-10 м/c, =
= 2.10,иэ, рад/с. Таким образом, за счет выбора h, со. и !. линейная и угловая скорости платформы 3 могут быть получены достаточно малыми. !
1редположим, что радиус спиральной ка35 навки зависит от угла поворота платформы 1 по квадратичному закону г= К, (2) где К вЂ” коэффициент.
Тогда при вращении платформы 1 с постоянной скоростью а имеем cp=collt и уг4!) ловое ускорение платформы 1 практически постоянно и согласно (2) равно
h(o 2К
Е= q = — Щ
2л-,1 L (3)
Линейное ускорение платформы 3 в гочке
45 ее соединения с платформой 2 записываем в виде ц. = 2Ксо, (4)
Варьируя К за счет изменения профиля матрицы, можно изменять воспроизводимое ускорение. Данное ускорение удобно опреде50 лить через число оборотов и пластинки, совершаемых за время воспроизведения ускорения.
Из (2) следует
2лп
55 где R — радиус пластинки.
Пусть п=0,5 об., R=0,1 м, L=1 м, ам=
=33 об/мин. Тогда, согласно (3) и (4), можно оценить постоянные ускорения, которые
1483383
Формула изобретения
Составитель IO. Власов
Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Э. Лонпакова
Заказ 2826/43 Тираж 789 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 можно поддерживать в течение 1 с: в=
=0,6 рад/с,а=0,6 м/с . В течение 10 с можно поддерживать в 10 раз меньшие ускорения, а в течение 0,3 с — в 3 раза большие.
Предположим, что радиус канавки зависит от угла поворота платформы следующим образом: г= ra+ r 51 пгр, (5) где го, r — постоянные величины.
В данном случае воспроизводимые платформой 1 перемещения, скорости и ускорения (угловые и линейные) будут изменяться по гармоническому закону. Частотный диапазон в данном случае составляет доли и единицы Гц. Для расширения частотного диапазона можно использовать обычную звуковую запись гармонических сигналов разных частот (реально до 40 кГц). В этом случае платформа 3 совершает колебания в вертикальной плоскости в отличие от рассмотренных выше случаев, когда движение происходит в горизонтальной плоскости.
В этом случае автоматически могут быть сняты частотные характеристики исследуемых приборов.
Профили матрицы, а следовательно пластинки выполнены таким образом, что при их вращении воспроизводятся параметры движения, соответствующие всем точкам статистических характеристик (в случае постоянных скоростей и ускорений} или — частотных характеристик (в случае гармонически. перемещений, скоростей ускорений).
С помощью звукоснимателя 5 снимае-.ся информация об угле поворота, а следовательно, о воспроизводимых параметрах движения.
Данная информация снимается с дополнительной дорожки. Таким образом, звукосниматель 5 вместе с дополнительной дорожкой представляет собой многооборотный датчик у.гла поворота платформы 1. Этот угол может быть измерен и другими способами, например с помощью многооборотного потенциометра или путем использования звуковой дорожки основной канавки. Сигнал звукоснимателя 5 поступает на регистрирующее устройство 6, которое представляет собой графопостроитель. При построении статистических и частотных характеристик движение по оси абсцисс осуществляется по сигналам звукоснимателя 5, движение по оси ординат — по сигналам градуируемого прибора 4.
Точность устройства определяется точностью изготовления и аттестации матрицы.
Аттестация матрицы осуществляется аналогично аттестации соответствующего эталона.
При этом можно за счет изменения рисунка основной канавки учесть, что платформа 3
t0 в месте ее соединения с пластинкой 2 движется не по радиусу пластинки 2, а также учесть переходные процессы при переходах от точки к точке характеристик, задать другие применяемые законы, например экспоненциальные. Кроме того, возрастает точность метрологического обеспечения в диапазоне малых и сверхмалых значений параметров движения, что позволяет расширить рабочий диапазон градуировки.
Преимуществом предлагаемого устрой20 ства является легкость автоматизации съема статистических и частотных характеристик.
Для этого достаточно, чтобы профиль пластинки позволял воспроизводить все точки этих характеристик и обеспечивал затухание переходных процессов при переходах от точки к точке. Это существенно повышает. производительность работ по метрологическому обеспечению и снижает их стоимость.
Устройство для градуировки измерителей параметров движения, содержа1цее средство воспроизведения параметров движения в виде привода с вертикальной осью вращения с закрепленной на его валу платформой, отличающееся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона градуировки, средство воспроизведения снабжено задатчиком параметров движения, выполненным в виде диска со спиралевидным профилем рабочей
40 поверхности с отметками угла поворота, а также узла съема воспроизводимой величины, при этом диск установлен на платформе с возможностью взаи модействия его рабочей поверхности с узлом съема воспроизводимой величины, механически связан4 ным с градуируемым измерителем.
