Автоматическая установка для метрологических

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I0205 бсав Советскив

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.1Х.1968 (¹ 1272427j18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.Ч11.1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 15.Х.1971

МПК G Оlг 35j00

Комитет ло делам изобретекий и открытий орк Совете Микистров

СССР

УДК 621.317.7,089..6(088.8) Авторы изобретения Б. П. Горшков, Б. Э. Гутьеррес — Симорра и А. М. Кипнис

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР

АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ

ИСПЬ1ТАНИЙ СТРЕЛОЧНЬ1Х ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

ПРИБОРОВ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны установки для автоматической поверки стрелочных приборов по методу задания образцового сигнала по образцовому прибору и содержащие источник опорного сигнала, преобразователь, вычислительное и программное устройство. С помощью электродвигателя преобразователь перемещается вдоль шкалы по заданной программе и останавливается против одной из поверяемых отметок. Одновременно или несколько позже по команде от программного устройства на вход прибора подается сигнал, соответствующий положению этой отметки. В поле зрения преобразователя, представляющего собой одноканальное сканирующее устройство, попадают только поверяемая отметка и соседние с ней справа и слева отметки шкалы. При сканировании на выходе преобразователя получаются импульсы, соответствующие отметкам и указателю, занявшему определенное положение относительно поверяемой отметки в пределах поля зрения преобразователя. Путем формирования и логической обработки сигналов линейные интервалы на шкале прибора между отметками шкалы и указателем преобразуются в пропорциональные им интервалы времени с представлением их в число — импульсной форме. Соотношения этих интервалов позволяет судить о погрешности приборов.

Указанная установка позволяет по заданной программе определять погрешность испытываемого прибора. При этом, так как в поле зрения преобразователя попадает только небольшой участок шкалы, погрешность прибора можно определить, если она не превышает одного деления шкалы. Точность получаемых

10 с помощью установки результатов недостаточна, так как при преобразовании линейных интервалов во временные не учитывается действительная ширина отметок и указателя.

15 Удобно результаты испытаний приборов получать не только в виде погрешности, но также в виде показаний приборов в определенной точке шкалы. Это позволит применить такую установку при поверке образцовых при20 боров с условной шкалой, а также при проведении других видов испытаний, например при определении динамических характеристик приборов.

Применение в установке одноканального

25 преобразователя не обеспечивает получение высокой разрешающей способности, которая в данном слу >ае определяется соотношением ширины отметок и указателя.

Целью настоящего изобретения является

30 определение погрешности испытываемого при330208

65 бора, имеющего равномерную или неравномерную шкалу, с высокой точностью и разрешающей способностью, и автоматическое получение результатов считывания показаний прибора при нахождении указателя в любой точке его шкалы, выраженных в виде числа целых делений и долях деления, шкалы.

Для достижения этой цели предлагаемая установка снабжена формирующе-логической схемой, подключенной к вь.ходу преобразова-еля и имеющей четыре канала, и блоком измерения отношения, позволяющим в цифровой форме определить долю деления шкалы, при этом первый канал формирующелогической схемы, служащий для получения результатов измерения линейного интервала на шкале прибора между указателем и ближайшей пройденной им при прямом ходе поверки отметкой, и второй — для получения результатов измерения интервала деления шкалы, в котором в данный момент находится указатель, подключены к соответствующим входам блока измерения отношения, третий канал формирующе-логической схемы, служащий для,получения результата грубого отсчета, выраженного в виде числа целых делений шкалы, пройденных у казателем, подключен к первому входу вычислительного устройства и первому входу счетчика результата считывания, ко второму входу которого подкл ючен выход блока измерения отношения, который, также подключен ко второму входу вычислительного устройства, выход которого, в свою очередь, соединен со входом счетчика погрешности, а четвертый канал подключен к цепям управления источника опорного сигнала и программного устройстваа.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенной установки; на. фиг. 2 — геометрические соотношения контролируемых на шкале прибора линейных интервалов и соответствующие им временные диаграммы сигналов, позволяющие оценить эти интервалы и найти их отношение с учетом. действительной ширины отметок и указателя.

Установка состоит из устройства 1 для автоматического задания образцовой величины (опорного сигнала), значение которой соответствует определенной поверяемой на шкале прибора 2 отметке; (в качестве такого устройства при поверке, например, показывающих манометрических приборов может быть использован автоматический, задагчик давления ЛЗД-2,5, при поверке индикаторов часового типа — прибор типа 2ПКИ и т. д.); фотоэлектромеханического преобразователя положения указателя на шкале прибора в электрические сигналы 8, представляющего собой двухканальное устройство развертывающего преобразования, содержащее фотографический объектив, в фокальной плоско=ти которого установлен сканирующий элемент, выполненный в виде двух укрепленных на вращающемся барабане фотодатчиков

50 (для, круговых и дуговых ш кал), которые настроены определенным образом относительно отметок шкалы и указателя; формирующе — логической схемы 4, служагцей для формирования, временных интервалов, пропорциональных контролируемым на шкале прибора линейным интервалам S,- и

Sz (фиг. 2), с представлением их в число— импульсной форме и автоматическом внесении поправки «а ширину отметок и указателя, для получения результата грубого отсчета, формирования времени индикации, импульса сброса и т. д. Схема представляет собой функционально соединенные узлы элек. ронных схем, таких как бесконтактные электронные ключи, вентильпые схемы, делители, одновибраторы, инверторы, логические схемы

«ИЛИ» и т. д.; блока 5 нахождения отношения, который служит для определения в цифровой форме доли деления шкалы dS=S„/Sz. Блок содержит двоичные счетчики, схемы сравнения, пересчетную схему, ключ, делители; вычислительного устройства б для нахождения разности между действительными и расчетными показаниями поверяемого прибора, т. е. погрешности, выраженной, числом целых делений и долях деления шкалы с учетом знака. Блок состоит из двоичных счетчиков, дешифраторов, триггеров, логической схемы «И — НЕ»; программного устройства 7 для задания образцовой величины в число — импульсной форме в соответствии с числом и расположением поверяемых на шкале прибора отметок или, что то же самое, для задания расчетного значения показаний прибора в каждой поверяемой отметке. Блок состоит из трех идентичных схем, каждая из которых содержит многопозиционный переключатель, подключенный к источнику питания и служащий для потенциального задания в двоичном коде требуемой информации, двоичных счетчиков и схем сравнения. Кроме этого блок содержит ключи, вентильную схему, делитель, генератор импульсов, линию задержки, реле времени и т. д.; десятичных счетчиков 8 и 9 с индикацией соответственно результатов считывания и погрешности, состоящих из двоичного счетчика с обратными связями, дешифратора и цифровых индикаторных ламп.

Установка работает следующим образом.

Прежде всего задают программу поверки, в которую входят число поверяемых на шкале прибора отметок, их расположение — шаг поверки, положение поверяемой отметки с шагом, отличным от равномерного (если такая имеется), Затем начинается сканирование шакалы noaep e ioro прибора, при котором в момент пересечения сканирующим элементом изображения указателя выдается, импульс sb, являющийся управляющим сигналом и служа310205

40

65 щий для согласования работы отдельных блоков установки.

Закодированная в программном устройстве информация о расчетных показаниях прибора в каждой поверяемой отметке поступает на вход III вычислительного устройства б и запоминается там.

При первом пересечении сканирующим элементом указателя на цифровом табло счетчика 8 представляется результат считывания, который также является погрешностью поверяемого прибора в нулевой отметке, которая, в свою очередь, предоставляется на цифровом табло счетчика 9 с соответствующим знаком и одновременно регистрируется на цифропечатающей машине 10.

Практически одновременно (через небольшую задержку) импульс от указателя ib дает команду устройству 1 на установку значения входного сигнала (в его естественной форме), соответствующего следующей (после нулевой) поверяемой отметки шкалы.

За время Т=Тц+-К, где Тц — время цикла сканирования шкалы, Л вЂ” время, затрачиваемое сканирующим элементом на прохождение участка шкалы между двумя оцифрованными (поверяемыми), отметками шакалы, знак « — » соответствует прямому ходу поверки, знак «+» — обратном,у, на вход поверяемого прибора должно успеть установиться значение сигнала, соответствующее заданной поверяемой отметке, и все переходные процессы, связанные с нарастанием (убыванием) сигнала должны прекратиться, а указатель — успокоиться. При этом занимаемое на шкале прибора положение указателя зависит от значения входного сигнала и точности поверяемого прибора.

Действительные показания прибора получают с помощью блоков (3, 4, 5, 8). Сигналы от датчиков канала отметок и указателя фотоэлектромеханического преобразователя 8

В Виде импульсов 1, 1, 1, 1, 1,, 1,, соответствующих передним и задним кромкам отметок и указателя (см. фиг. 2), а также сигналы начала и конца цикла сканирования шкалы поступают в формирующе-логическую схему 4. Формирование пачки импульсов Nb пропорциональной интервалу Sz, с помощью этой схемы осуществляется по формуле

N> — — J>+lz+ />.С целью выделения интервала Sx из общего числа интервалов на шкале прибора производится последовательное измерение всех интервалов деления шкалы S с последующим сбросом результата измерения, если в интервале нет указателя. Если же в данном интервале находится указатель, сброс блокируется сигналом от указателя.

Формирование пачки импульсов Мь пропорциональной интервалу S, производится аналогично формированию пачки N; по формуле

Сформнооганные в блоке 4 пачки импульсов

М; и Л"; поступают на вход 1 и вход II блока

5, выход которого подключен ко входу П

c÷åT÷èêà 8 (к декадам ступени «точного отсчет໠— доли деления шкалы). Результат измерения ступени «грубого отсчета» в виде числа импульсов, пропорциональных числу пройденных указателем делений шкалы, с выхода III блока 4 поступает непосредственно на вход 1 счетчика 8 (декады ступени «грубого отсчета»). Кроме того, результаты считывания, соответствующие действительным показаниям испытываемого прибора в виде грубого и точного отсчетов поступают соответственно на входы 1 и II вычислительного устройства б, где сравниваются с заранее заведенными туда с программного устройства расчетнь;ми показаниями прибора для каждой поверяемой отметки.

На выходе вычислительного устройства получают разность между действительными и расчетными показаниями испытываемого прибора, т. е. погрешность, выраженную в числе целых делений и долях деления шкалы с учетом знака погрешности. Указанные значения погрешности поступают на вход счетчика 9 с цифровой индикацией и одновременно регистрируются на цифропечатающей машине 10.

После того как все поверяемые на шкале прибора отметки при прямом ходе будут поверены, íà бзок 4 с программного устройства

7 поступает блокирующий сигнал, обеспечивающий в случае необходимости выдержку испытываемого прибора в течение определенного времени при входном сигнале, соответствующем верхнему пределу измерения прибора. После этого дается команда на продолжение поверки по обратному ходу.

Предмет изобретения

Автоматическая установка для метрологических испытаний стрелочных измерительных приборов, содержащая источник опорного сигнала, подключенный к поверяемому прибору, вычислительное и программное устройство, а также преобразователь положения указателя на шкале прибора в электрические сигналы, например фотоэлектромеханический, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, получения результатов испытаний в виде показаний прибора и его погрешности, выраженной в виде числа целгях делений и долей деления шкалы с учетом знака и действительной ширины отметок шкалы и указателя, она снабжена формирующе-логической схемой, подключенной к выходу преобразователя и имеющей четыре канала, и блоком измерения отношения, позволяющим в цифровой форме определить долю деления шкалы, при этом первый канал формирующе-логической: схемы, служащий для получения результатов измерения линейного интервала на шкале прибора между указателем и ближайшей пройденной им при

310205

Фи 1

Фиг. 2

Типография, пр. Сапунова, 2 прямОм ходе поверки отметкой, и второй— для получения результатов измерения интервала деления. шкалы, в котором в данный момент находится указатель, подключены к соответствующим входам блока измерения отношения; третий канал формирующе-логической схемы, служащий для получения результата грубого отсчета, выраженного в виде числа целых делений шкалы, пройденных указателем, подключен к первому входу вычислительного устройства и первому входу счетчика результата считывания, ко второму вхо ду которого подключен выход блока измере ния отношения, который также подключен ко второму входу вычислительного icTpOHства, выход которого, в свою очередь, соединен со входом счетчика погрешности, а четвертый канал подключен к цепям управления источника .опорного сигнала и программного

10 устройства..

Составитель T. И. Веремейкина

Редактор Б. С. Нанкина Техред Е. Борисова

Корректор T. А. Миронова

Заказ 2549,6 Изд. _#_o 1081 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5