Устройство для выявления отклонения волноводов от правильной формы

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2970IO

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26Х1.1969 (№ 1339776/26-9) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 02.III.1971. Бюллетень 1ч" 9

Дата опубликования описания 9,VI.1971

МПК G Olr 35/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.372.81 (088.8) Автор изобретения

И заявитель

Т. Я. Гораздовский

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ВОЛНОВОДОВ

ОТ ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЪ|

Изобретение относится к устройствам измерения отклонений волноводов и других цилиндрических тел от правильной геометрической формы.

Известны приборы для снятия профилей цилиндрических поверхностей с использованием индикаторов часового типа с одно- или двухточечным измерением. Для получения годографа сечения индикатор поворачивают вокруг оси цилиндра, измеряя радиусы-векторы при различных углах поворота.

Однако измерение радиусов-векторов в нескольких сечениях, вычерчивание, сопоставление и анализ, вычислительная работа требуют большой затраты времени высококвалифицированного работника. Поэтому из-за отсутствия технических средств измерения дефектов трубы и прямоугольные коробы, используемые для волноводов, не контролируются надлежащим образом и нередко являются неполноценными волноводами.

Цель изобретения состоит в уменьшении трудоемкости при измерении дефектов цилиндров.

Для измерения дефектов цилиндрических тел применяется система из трех многоточечных датчиков линейных перемещений — пневматических, электрических или других, имеющих канал выхода информации. Датчики подключаются к специализированному вычислительному устройству, которое указывает тип отклонения и его параметры.

На фиг. 1 показано расположение блоков с датчиками перемещений внутри волновода; на

5 фиг. 2 — блок-схема измерительного комплекса для определения среднего радиуса сечения волновода и его конусности; на фиг. 3 — блоксхема измерительного комплекса для определения таких дефектов, как бочкообразность, 10 корсетность, пережим и искривление оси цилиндра; на фиг. 4 — вариант выполнения устройства на пневматических датчиках перемещения (ротаметрах).

На оси 1 (см. фиг. 1) установлены блоки

15 2, 8 и 4 датчиков перемещения 5. Чувствительные элементы датчиков расположены в плоскостях, параллельные друг другу, ортогональных к оси и разделенных равными промежутками. При этом число датчиков в блоке от

20 трех до семи.

Все датчики 5 (см. фиг. 2) блоков 2 и 8 соединены коммутационными цепями с блоками усреднения 6 и 7 (сумматорами), блоком вычитания 8 (дифференциальным блоком).

2s Блок вычитания и сумматор подключены к измерительным приборам — индикаторам 9 и

10.

Кроме того, часть датчиков (см. фиг. 3) блоков 2, 8, и 4 соединена в другую систему.

30 Одинаково расположенные датчики в блоках

297010

3

2 и 4 соединены в сумматорах 11, 12 и 13, а выходы сумматоров, в свою очередь, соединяются с блоками вычитания 14, 15 и 16. Ко вторым входам блоков вычитания подключены датчики блока 3, расположенные в блоке соответственно датчикам блоков 2 и 4.

Пример конкретного осуществления устройства для измерения конусности и среднего радиуса цилиндра на пневмодатчиках приведен на фиг. 4. Группа пневматических сопел 17 блока пневмодатчиков 2 соединена со смесителем 18, а блока 3 — со смесителем 19. Система питается от источника воздуха 20 со стабилизированным давлением. Разность давлений между смесителем 18 и источником 20 измеряется дифференциальным манометром

21, а для смесителя 19 — манометром 22. 11оказания этих манометров отображают средний радиус поперечного сечения цилиндра, а их разность характеризует конусность цилиндра.

Описанное устройство работает следующим образом.

Датчики перемещений отмечают величины радиус-векторов от центра оси до внутренней поверхности цилиндра. Данные об их величине передаются по коммутационным каналам (принцип которых связан с выбранным принципов датчиков — электрические, пневматические и др.) к сумматорам, дающим на выходе сигналы, соответствующие значению среднего радиуса цилиндра в плоскости сечения, где помещены датчики. Дифференциальный блок создает сигнал, равный алгебраической разности сигналов, снятых с сумматоров 6 и

7. Эта разность характеризует конусность цилиндра, т. е. изменение среднего радиуса (или площади сечения) вдоль оси цилиндра (см. фиг, 2). При этом изменении нет необходимости поворачивать измерительное устройство относительно обмеряемого объекта, а лишь необходимо перемещать его от сечения к сечению.

Система, изображенная на фиг. 3, предназначена для выявления и количественной оценки характера искривлений в сечении вдоль главной оси цилиндра. Как известно, искривление хорошо отображается стрелкой на базе хорды постоянной длины. Поэтому измерения радиусов-векторов должны производиться не менее, чем в трех сечениях А — А, Б — Б и В—

В. В каждом сечении необходимо иметь не менее трех чувствительных элементов-датчиков перемещения. В блоке среднего сечения должны быть установлены спаренные чувствительные элементы либо чувствительные элементы, обладающие удвоенной чувствительностью. Одноименные чувствительные элементы во всех трех сечениях должны быть установлены вдоль линейной образующей системы блоков измерителя или, что то же самое, под равными углами. Чувствительные элементы, расположенные вдоль данной образующей, соединяются с дифференциальным измерителем.

З5

4

На один вход измерителя подается давление от спаренных сопел среднего сечения

Б — Б, а на второй вход подается давление от двух других чувствительных элементов, расположенных в сечениях А — А и  — В.

Сопоставляя показания РА, Рв и Рв дифференциальных измерителей 14, 15 и 16 можно однозначно получить представление об отклонениях от правильной формы обмеряемого цилиндра.

Ниже приводятся показания индикаторных приборов для расшифровки типов отклонений от правильной формы.

Пережим:

PA=0, Рв = О, Рв=О или

РА(0, Рв =О, Рв (О;

Искривление оси цилиндра:

Pz>0, Рв (О, Рв О или

РА(0, Рв >О, Рв)0.

Бочкообразность:

Pa)0, Рв )О, Рв>0;

Корсетность:

Рр,(0, Рв (О Рв(0.

Для измерения характеристик винтообразного скручивания собирается измерительный комплекс, в который входят блоки 2 и 3 и дифференциальные измерители разности значений: а..ЬРп — между средним радиусом сечения в месте блока 1 — Pi„» и одним из радиусоввекторов, измеренным датчиком этого же блока Рп, ЬРн= Pgi — Pu, б. APi — между Piz и Pn, 1 Ри — — Psz — Ри в. между APi> и Рн, т. е. блоки вычитания, к которым подключены индикаторные устройства. Эти индикаторы отмечают значения разности между парами радиусов-векторов в разных сечениях, имеющими одинаковые направления. Этих данных достаточно для определения параметров винтообразного скручивания волновода.

В соответствии с техническими условиями на контроль хорда измерения стрелок может быть установлена различной. Принципиальная схема измерения может быть применена не только для обмера цилиндров с произвольным сечением, например прямоугольным.

В качестве метода измерения и типа чувствительных элементов может быть использован не только пневматический, но и гидравлический, электромагнитный и другие методы локального бесконтактного (и контактных) измерений. Измерения могут производиться как при только аксиальном перемещении устройства с блоками, так и при его повороте внутри обмеряемой полости.

Эта же принципиальная схема .измерительного устройства применима не только для обмера внутренних полостей, но и для наружных поверхностей.

Предмет изобретения

:1. Устройство для выявления отклонения волноводов от правил ной формы, состоящее

297010! Р ,5 ф

А-А

Б-Б из индикаторов перемещения, помещенных на жесткой оси внутри волновода, отличающееся тем, что, с целью определения среднего радиуса волновода и величины конусности, оно состоит минимум из двух блоков многоточечных датчиков линейных перемещений, датчики каждого блока соединены с сумматорами, которые подключаются к дифференциальному блоку и индикаторам.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью измерения величин бочкообразности, корсетности, пережима и искривления оси цилиндра, оно состоит минимум из трех идентичных блоков датчиков, подключенных к сумматорам по числу датчиков в блоке попар5 но от крайних блоков, выходы сумматоров соединены с дифференциальными блоками, вторые входы которых подключены к соответствующим датчикам среднего блока, и индикаторов, подключенных к дифференциальным

1о блокам, 297010

Б-Б фиа. Ф

Составитель В. Курныков

Техред Л. Я. Левина

Корректор Г. С. Мухина

Редактор Е. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1373/!1 Изд. № 623 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5