Способ определения массогабаритных характеристик электроизмерительного прибора

 

Изобретение относится к области приборостроения, может быть использовано при сборке и контроле щитовых электроизмерительных приборов с креплением подвижной части в керновых опорах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа за счет определения веса подвижной части. Способ включает установку прибора в положение с вертикальной ориентацией оси вращения подвижной части, воздействие на подвижную часть линейно возрастающего от нуля осевого усилия и одновременно линейно возрастающего от нуля вращающего момента, пропорционального осевому усилию, и фиксацию угловых положений φ<SB POS="POST">1</SB> и φ<SB POS="POST">2</SB> подвижной части в моменты скачкообразного увеличения и последующего скачкообразного уменьшения скорости изменения углового положения подвижной части, а вес и осевой зазор находят из соотношений (см. описание). Способ характеризуется отсуствием погрешности, вызванной деформацией керновых опор. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б)) 4 С 01 R 5/)4

ВГГЧВЗчу ут -,,:;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ бора, включающего измеритг пьную катушку 1, шкалу 2, поворотную ось

3 на кернах, установленную в подпятниках 4 и 5 с помощью моментньгх спиральных пружин 6 и 7, и закрепленный на оси 3 плоский ферромагнитный элемент 8, входящий в щель катушки

1, и стрелочный указатель 9, расположенный над шкалой 2, содержит механизм осевorо перемещения подвижной части, выполненный в виде электромагнита 10 с рабочей обмоткой и жестко закрепленным в осевом отверстии сердечником ll, имеющим выступающую часть в форме плоской вилки

12, размещенной параллельно плоскоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4351677/24-21 (?2) 28.) 2.87 (46) 07 .07 . 89. Бюл . 1)" 25 (7l) Ульяновский политехнический институт (72) Д.М. Белый и Ю.А. Ляхов (53) 53) .717(088.8) (56) Авторское гвидетельс1 во СССР

I) 800597, кл . (1 01 В 5/1 4,1 5 . 02 .77 .

1 (54) CIIOCOE ОПРБДЕПБНИЯ МАССО) АБА—

PHTHb)X ХАРАКТЕРИСТИК Зт)РК) РОИЗМЕ—

РИТЕПЫ)ОГО ПРИБОРА (57) Изобретение относитг.я к области приборостроения, может FihJTh исполь— зовано при сборке и конгроле щитовых электроизмерительных приборов с креплением подвижной части в керновых опорах. Цель изобретения расширение функциональных возможноИзобретение относи гся к приборостроению и может быть использовано при сборке и контроле щитовых электроизмерительчых приборов с крепле— нием подвижной части в керновых опорах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения веса подвижной части.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для осуществления предла;аемого способа, на фиг . 2 — вид А на фиг. 1.

Устройство для осуществления способа определения массогабаритных характеристик электромагнитного при„„SU„„1492292 А 1. тей способа за счет определения веса подвижной части. Способ включает установку прибора в положение с вертикальной ориентацией оси вращения попвижной ч асти, воздействие на подвижную часть линейно возрастающегo от нуля осевого усилия и одновременно линейн возрастающего от нуля вращающего момента, пропорционального осегомy усилию, и фиксацию угловых положен(п. Ч, и подвижной части в моменты "качкообразного увеличения и последующего скачкообразного уменьшения скорости изменения углового положения подвижной ча"ти, а вес и осевой зазор находят из соотношений (см. описание) . Способ характеризуется отсутствием погрешности, вызванной деформацией керновых опор. 2 ил.

I 92292 с-.и ферр<магнитного подвижного эле— мента 8 и охватывающей сноими концами ось 3 подвижной части. При этом электромагнит 10 с помощью кронштейна 13 установлен в основании 14 с продольным пазом и имеет возможность перемещения вдоль этого паза с помощью регулировочног о винта

15, что обеспечивает возможность заведения вилки 12 в положение охвата ею оси 3. В устройство вв ден также делитель 16 напряжения с переменным коэффициентом деления, выполненный, например, в виде секционированного делителя «а резисторах

17.1, 17.2, 17.3,...,,1 7.п, вход которого подключен к источнику 18 постоянного напряжения, имеющего возможность плавной регулировки уровня сигнала, один выход через сопротивление нагрузки 19 подключен к рабочей обмотке электромагнита 10, а другой выход через нагрузочное сопротивление 20 подключен к измерительной катушке 1 прибора, Выходные напряжения делителя 16 напряжения Ь „, и Б, регулируются с помощью ключей 21 и 22, при этом ключи переключаются независимо один от другого, и с их помощью можно получить любое необходимое соотношение между данными выходными напряжениями. При изменении входного напряжения UzÄ, снимаемого с регулируемого источника

18, величины Ug iq < и Us i 2 изменяются пропориионально, т.е. величина их изменяется, но соотношение между ними, ранее выбранное с помощью ключей 21 и ?2, остается неизменным.

Способ осуществляют следующим образом.

Прибор устанавливают в положение, при котором подвижная часть вертикальная, далее прикладывают к подвижной части направленное вверх осевое усилие F, и одновременно прикладывают в направлении рабочего поворота вращающий момент М, пропорциональный F, причем М = KF, где К вЂ” коэффициент пропорциональности. Линейно увеличивают величину силы F, под действием которой постепенно выбирается вес подвижной части, одновременно пропорционально F линейно возрастает вращающий момент М, вследствие чего

55 поднижная часть пл; вно пoâñ рачива— ется, и увеличивается угол отклонения ее указат ля. При некотором значении F, а конкретно в момент времени, когда сила Р сравняется с силой P — весом подвижной части, вес подвижной части будет полностью выбран, и в этот момент времени начнется под действием вращающего момента скачкообразное увеличение скорости возрастания угла отклонения указателя. Такое увелич ение скорости объясняется моментом отрыва подвижной части от нижнего подпятника и "качкообразным уменьшением вследствие этого момента рения в нижней керновой опоре.

Зафиксированный в момент скачкообразного увеличения скорости отклонения указателя угол ., отклонения указателя равен, = M/Ñ, где С удельный противодействующий момент.

По в данный момент F = P, значит M = KP, отсюда ясно, что, зная Ч,, С и К, находят Р = С М /K. При дальнейшем линейном увеличении силы F и даль— нейшем поднятии полвижной части вниз кроме силы тяжести P действует дополнительно сила, обусловленная продольной жесткостью крепления подвижной части, т.е. продольной жесткостью, например, моментных спиральных пружин Рчпр = С Z, т.е. сила упругости, равная в каждом положении произведению продольной жесткости подвижной части С на зеличину вертикального поднятия подвижнсй части, При этом под действием также плавно возрастающего вращающего момента М происходит плавный поворот указателя со скоростью, установившейся в момент отрыва подвижной части от нижнего подгятника. Однако в некоторый момент времени подвижная часть касается верхнего подпятника, т.е. 7. станет равно величине осевого зазора 8 в керновых опорах. В этот момент скорость отклонения указателя опять à счет скачкообразного увеличения момента трения скачкообразно уменьшается, и в этот момент фиксируется угол отклонения указателя Ц . Очевидно, что сила F в этот момент равна

F - P + С о, момент М = К(Р+С 8 ), причем М = C<9< Из последних двух формул пу ем приравнивания левых и правых частей сразу получают иско1 2 .( н((г() 11рибпра, и являкщийся для кажд(п (J T:tïà при ор, В известной в(личиной. Подавая tt,a вход прибора из10

20 плоскости. мУн (ан11((м 11 111((l(ах(>ж (< 1(и1«1< -—

Впг((з; зоря (1 В к е р!1(>В ых ((п(р (х

О = С+ ((1 —

Вожданщихся измене((нем x,lðàê Tpðà движения указателя .

Предлагаемый снос< б универсален и может быть использован В своем прHI ципе и не для электроизмерительногп прибора, т.е. для прибора, не содержащего вообще измери ельнук катушку и т.п. В этом случае для приложения одновременно с осевым усилием к подвижной части вращающего момента используют не подачу в измерительную катушку электр1ческ<(го сигнала (что, конечно, наиболее просто, почему и pPалиэация способа измерения для электроизмерительного прибора наиболее эффективна), а, например, прикладывают к иодвижной части силу не в вертикальном направлении, а под определенным углом к горизонтальной плоскости, причем «Ia определенном плече относительно продольной оси подвижной части. В том случае одновременно с осевым действием сипы, вызываемым одной (вертикапьной) ее составляющей, действует вращающий момент, обусловлеги(ый горизонтальной составляющей силы и пропорциональный, естественно, осевой составляющей, причем коэффициент этой пропор— циональной зависимости определяется углом наклона силы к горизонтальной (Пример. В устройстве вместо выполнения соотношения между осегым усилием F и вращающим моментом М„ характеризуемым коэффициентом пропорциональности К, вь1по 1няется та— кое соотношение между напряжениями

U p1,()q H U 1< („1 на выходах секционированного делителя 16 напряжения.

Регулировкой этого целителя с помощью ключей 2! и 22 добиваются выполнения необходимого соотношения

0ьь(, /U>,„= К. При этом выходное напряжение П, подается в измерительную катушку 1 прибора, которая и создает действующий на подвижную часть вращающий момент, рав— ный М = K, где К< — коэффициент, зависящий от элек-.ромеханиче— ских параметров электроизмеритель25

Вестное напряжение и измеряя угол отt

K1 — коэффициент, зависящий от электромеханических параметров обмот— ки электромагнита О и являющийся также известной величиной „определяемой для определенных типов электромаг11ита, конструкции вилки 12 и па— раметрпв плоского ферромагнитного элемента 8 контролируемого прибора экспериментально. Таким образом, с помощью ключей 21 и 22 осуществляют предварительную регулировку делителя 16, добиваясь задацного соотношения выходнь(х напряжений, что то же что и М к F, определяемого коэффициентом пропорциональности К. При этом соотношение не должно быть очень малы», так как В этом случае показа— ния Lj< и t!I< в самом начале шкалы прнб< ра (сила F велика и выберет осевой зазор У при малых значениях ! In1Ieнта М), не должно также быть очень большим, так как в этом случае при больших М и маль(х Р может не хватить шкаль1 прибора, пока малой силой выберется весь зазор. На вход делителя 16 напряжение подается от источника 18 постоянного тока, позволяющего осуществлять плавную регулировку выходного напряжения. Элек1 ромагнит !О, состоящий из рзбочей обмотки„ неподвижно1 о сердечника !1 с закрепленной в нем плоской вилкой перемещают с помощью регулировочного винта 15 в продольном пазу основания 14, благодаря чему устанавливают плоскость вилки 12 параллельно элементу 8 вблизи него, причем вилка 12 охватывает ось 3 подвижной части. При подаче электрического сигнала в рабочую обмотку электромагнита 10 элемент 8 взаимодействует с вилкой !2, в результате чего происходит перемещение оси 3 в осевом направлении без перекосов. Одновременно за счет подачи в измерительную катушку прибора электрического! 492? 92 вое по»ожени» пс лвнжн<>й чясти в м >—

М

К

F врящяк>ший момент н кяждый данный момент времени; осевое усилие, в каждый данный момент времени; вес подвижной части; коэффициент пропорцпоняльногде М формула изобретения !

Р

К сти; удельный противодействующий момент электроиэмерительного прибора, осевой зязор в керновых оио20

С, b

С7 рях; продольная жесткость подвижной части электроизмерительного прибора, угловые положения подвижной части B момент соответственно

Ч><, Фл

30 скячкообрязного увеличения и скачкообразного уменьшения скорости изменения углового положения подвижной части.

Составитель В. Грачева

Техред А, Кравчук Корректор И. Горная

Редактор,И. Горная

Заказ 38 3/48 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, !01 сигнала происходит поворот оси 3 в направлении рабочего угла поворота.

Предла! аемый способ определения и устройство для его осуществления характеризуются высокой точностью, широкими функциональными воэможностями, сравнительной простотой,отсутствием погрешности, вызванной деформацией керновых опор, отсутствием дополнительных измерительных приборов и устройств, вспомогательных соединительных средств.

Способ определения массогабаритЯых характеристик электроизмерительного прибора, включающий установку прибора в положение с вертикальной ориентацией оси вращения подвижной части, воздействие на подвижную часть возрастающим осевым усилием фиксацию моментов касания подвижной части нижнего и верхнего упора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет определения веса подвижной части, на подвижную часть воздействуют линейно возрастающим от нуля осевым усилием и одновременно воздейсвтуют на подвижную часть линейно возрастающим от нуля вращающим моментом и фиксируют углоЮ ц менты скячкообря ног<> увеличения и последующегп скачкообрязного умень—

5 шенин скорости изменения углового положения подвижной части, а вес и осевой зазор в IcppHo»blx опорях пав

xone,HT H соотношений

Р-- — — ; 6 = --- " — (4< -1,), !

О К Cz К