Устройство для поверки угловых мер

 

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 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 угла поворота, 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

II .. " l

1, ; 1

11

1 (21) 1662531/63 (22) 25.05.71 (46) 07.01.93. Бюл. ¹ 1 (71) Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им.Д,И,Менделеева (72) Г.П.Зедгинидзе, Г,А.Гольдштейн, В.М.Сихарулидзе и B.ß,Êèêà÷åéøâèëè (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 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 датчиО ка положения соединен с первым входом первого элемента И, выход первого счетчика соединен с первым входом арифметического блока, выход которого подключен к Ы „1786368 А1 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 угла поворота, 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 гене4 ратора тактовых импульсов подключен ко второму входу первого элемента И.

Известное устройство обладает низкой точностью, о

Цель изобретения — повышение точно- СО сти измерений, Укаэанная цель:достигается тем, что в устройстве 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 угловой

1786368

15

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 плат20

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 TBKT08blx 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 f8 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 f> и fz, высокочастотный фильтр

26, низкочастотный фильтр 27, усилитель 28.

Устройство работает следующим образом. Блоком 25 воспринимаются сигналы эталонных низкой 1р и высокой И) частот, Низкая частота выделяется низкочастотным фильтром 27 и после усиления усилителем

28 используется для питания привода 5, в качестве которого используется синхронный электродвигатель.

1786368

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 5 поверяемой угловой меры обеспечивается попадание пучка лечей автоколлиматора 8, Временные интервалы, соответствующие прохождению гранями моментов перпендикулярности к оптической оси автоколлиматто- 10 ра от первой грани до второй и от второй до первой, соответствуют прохождению углов

P ul у (фиг. З,а).

Поверяемый угол а определяется по формуле 15 а = 180 (1) или

N1 ч2 а = 180, „, (2}

20 где N1, Nz — цифровые эквиваленты углов

)3и у.

Для выработки цифровых эквивалентов углов используется высокая эталонная частота 11, выделяемая высокочастотным филь- 25 тром 26. Импульсы с выхода автоколлиматора 8 подаются на один из входов первого элемента И 10, на второй вход которого поступают импульсы с генератора 9 тактовых импульсов. 30

При прохождении боковыми гранями угловой меры положений перпендикулярности к оптической оси автоколлиматора на выходе первого элемента И 10 появляются серии импульсов (фиг. 3, с). Определяется количество импульсов N1 и Nz промежутков времени между началами серий импульсов, а также количество импульсов

ЛИ1 (где i = 1; 2; 3) от начала каждой серии 40 до ее оси симметрии путем деления общего количества импульсов в серии Л N на 2, и по ним определяют числовые эквиваленты N1 и Nz углов Р и у по формулам; (3)

1 1 2 2

Лйз ANz ()

2 2

Этот процесс протекает следующим образом., Серии импульсов с автоколлиматора 8, соответствующие каждой из грайей угловой меры, поступают на первый триггер 18 и второй триггер 19. Последний делит число импульсов в серии на 2 и подает их на счетчик 11, в котором таким образом фиксируЛN) ются числа — ° При начале каждой

2 очередной серии импульсов первый триггер

18 перебрасывается и выдает управляющий сигнал на вход четвертого счетчика 20 и одновибратор 22 задержки, который задерживает его на время длительности серии импульсов. По окончании очередной серии импульсов одновибратор 22 возвращает первый триггер 18 в исходное состояние, происходит считывание первого счетчика 11 запоминающим устройством арифметического блока 14. Первый счетчик 11 возвращается в исходное положение.

Выходы четвертого счетчика 20 заведены на дешифратор 21, который открывает второй элемент И 16, и второй счетчик 12 . начинает считать тактовые импульсы заполнения или закрывает второй элемент И 16 и открывает третий элемент И 17, и тактовые импульсы заполнения начинают проходить на третий счетчик 13.

Далее дешифратор 21 закрывает третий .элемент И 17 и выдает сигнал, по которому происходит считывание показаний второго

12 и третьего 13 счетчиков в запоминающее устройство арифметического блока 14. Второй одновибратор 23 запускает арифметический блок 14, который производит вычисление измеряемого угла — в соответствии с формулами (3) и (4), которое передается на индикатор 15 угловой величины.

B течение этого же времени по сигналу

Go второго одновибратора 23 запускается третий одновибратор,24, - включающий на определенное время электромагнит б, к которому вместе с якорем 7 притягивается платформа 3 с угловой мерой, и поскольку поворотный стол 2 продолжает вращаться, то при отпускании электромагнита 6 платформа 3 с угловой мерой оказывается повернутой по отношению к своему первоначальному положению относительно поворотного стола на определенный угол.

Длительность вырабатываемого третьим одновибратором 24 импульса выбирается таким образом, чтоЬы при проведении требуемого числа отдельных измерений суммарный поворот поверяемой угловой меры относительно ее первоначального положения был бы не меньше 360 .

Формула изобретения

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 датчика положения соединен с первым входом

1786368 первого 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- 10 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

Составитель И.Попов

Техред М.Маргентал

Редактор

Корректор А. Мотыль

Заказ 242 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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