SU947627A1 - Vibro-contact measuring device - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может использовано, в частности, дл  измерени  линейных размеров и перемещений , а также дл  контрол  про.филей поверхности хрупких и легкодеформируемых деталей, например часовых и приборных камней.The invention relates to instrumentation engineering and can be used, in particular, to measure linear dimensions and displacements, as well as to control the profile of the surface of brittle and easily deformable parts, such as watch and instrument stones.

Известны виброконтактные устройства дл  измерени  размеров или профил  поверхности контролируемой детали, содержащие вибратор с измерительным щупом, узел возбуждени  колебаний вибратора и узел измерени  амплитуды колебаний вибратора. Достоинством виброкойтактных устройств  вл етс  небольша  величина измерительного усили  благодар  ограничению и стабилизации амплитуды колебаний измерительного щупа на уровне, соответствующем моменту касани  щупа с контактируемой деталью 1J.Vibrating contact devices are known for measuring the dimensions or profile of the surface of a test piece, comprising a vibrator with a measuring probe, a vibrator excitation unit, and a vibrating amplitude measuring unit. The advantage of vibration-sensitive devices is the small value of the measuring force due to the limitation and stabilization of the amplitude of oscillation of the measuring probe at a level corresponding to the moment of contact of the probe with the contact part 1J.

Недостатком их  вл етс  наличие систематической пограиности, обусловленной неточной динамической балансировкой вибратора относительно опоры (корпуса).Their disadvantage is the presence of a systematic limit due to inaccurate dynamic balancing of the vibrator relative to the support (body).

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  виброконтактное измерительное устройство.The closest technical solution to the invention is a vibrocontact measuring device.

содержащее корпус, вибратор с измерительным наконечником, электромагнит возбуждени  колебаний и узел измерени  амплитуды колебаний вибратора . Вибратор выполнен в виде двуплечего рычага, на одном плече которого закреплен измерительный наконечник , а другое плечослужит  корем магнитоэлектрического виброгенерато10 ра, образующего узел измерени  амплитуды колебаний вибратора 2.comprising a housing, a vibrator with a measuring tip, an oscillation excitation electromagnet, and a vibration amplitude measuring node of the vibrator. The vibrator is made in the form of a two-arm lever, on one arm of which a measuring tip is fixed, and the other arm serves as the core of the magnetoelectric vibrator generator, which forms the vibration amplitude measuring unit of the vibrator 2.

Вследствие нарушени  принципа Аббе , а также неполной динамической балансировки двуплечего рычага отно15 сительно опоры, вибрации рычага передаютс  на корпус измерительного устройства, что обусловливает по вление дополнительной погрешности измерени .Due to the violation of the Abbe principle, as well as the incomplete dynamic balancing of the two shoulders relative to the support, the lever vibrations are transmitted to the body of the measuring device, which leads to the appearance of an additional measurement error.

2020

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Claims (2)

Дл  достижени  поставленной цели в виброконтактном измерительном устройстве, содержащем корпус, вибра25 тор с измерительным наконечником, электромагнит возбуждени  колебаний и узел измерени  амплитуды колебаний вибратора, вибратор выполнен в виде двух рамок, охватывающих электромаг30 нит возбуждени  и св занных с корпусом упругими подвесками, одна из рамок жестко св зана с измерительным наконечником, а втора  - с узлом измерени  амплитуды колебаний вибратора. На чертеже приведена принципиальна  схема виброконтактного измерител ного устройства. Схема содержит корпус 1, вибратор выполненный в виде двух симметрично расположенных, сбалансированных рамок 2 и 3, св занных с корпусом 1 упругими подвесками 4, электромагнит 5 дл  возбуждени  колебаний рамок, жестко соединенный с корпусом 1 стойками 6, и узел измерени  амплиту ды колебаний, состо щий из катушки 7 индуктивности и посто нного магнита 8, жестко св занного с одной из рамок, например 3, с другой рамкой жестко св зан измерительный наконеч 1НИК 9. Виброконтактное измерительное ус ройство работает следующим образом. При подключении обмотки электромагнита 5 к источнику питани  пе ременного тока возникают противофазные колебани  рамок 2 и 3. Амплитуда колебаний этих рамок устанавлива етс  (путем изменени  тока возбужде ни  электромагнита 5) такой, чтобы измерительный наконечник 9, жестко соединенный с рамкой 2, приводилс  в соприкосновение с поверхностью ко ролируемой детали. При этом амплиту да колебаний рамок 2 и 3 будет измен тьс  в соответствии с контролир емым размером, вследствие чего в ка тушке 7 индуктивности будет наводит с  под действием колебаний посто нн магнита 8 ЭДС, пропорциональна  амплитуде колебаний рамки 3, а следовательно , пропорциональна  контролируемому размеру (рассто нию до поверхности контролируемого объекта). Благодар  компенсирующему воздействию рамки 3, совершающей противофазные колебани  с рамкой 2 вибратора , существенно снижаетс  вибраци  корпуса 1 устройства. Это обусловливает повышение точности измерени  устройства. Формула изобретени  Виброконтактное измерительное устройство , содержащее корпус, вибратор с измерительным наконечником, электромагнит возбуждени  колебаний и узел измерени  амплитуды колебаний вибратора ,о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , вибратор выполнен в виде двух рамок,охватывакнцих электромагнит возбуждени  колебаний и св занных с корпусом упругими подвесками, одна из рамок жестко св зана cf измерительным наконечником, а втора  с узлом измерений амплитуды колебаний вибратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Фролов Н.С., Смыков И.Т. Виброконтактные измерени  линейных размеров и перемещений.-Измерительна  техника, 1978, № 8, с. 52-53. To achieve this goal, in a vibrocontact measuring device comprising a housing, a vibrator with a measuring tip, an oscillation excitation electromagnet and a vibrator amplitude measuring node, the vibrator is made in the form of two frames covering the excitation electromagnet and elastic suspensions associated with the body, one of the frames rigidly connected with the measuring tip, and the second with a measuring unit for the amplitude of vibrations of the vibrator. The drawing shows a schematic diagram of a vibrocontact measuring device. The circuit includes a housing 1, a vibrator made in the form of two symmetrically arranged, balanced frames 2 and 3 connected to the housing 1 by elastic suspensions 4, an electromagnet 5 for exciting the oscillations of the frames rigidly connected to the housing 1 by racks 6, and a vibration amplitude measuring unit, consisting of an inductance coil 7 and a permanent magnet 8 rigidly connected to one of the frames, for example 3, the measuring tip 1NIC 9 is rigidly connected to another frame. The vibrocontact measuring device operates as follows. When the winding of the electromagnet 5 is connected to the AC power source, out-of-phase oscillations of frames 2 and 3 occur. The amplitude of oscillations of these frames is set (by changing the field current of the electromagnet 5) so that the measuring tip 9, which is rigidly connected to frame 2, is brought into contact with the surface of the rotating part. In this case, the amplitude and oscillations of frames 2 and 3 will vary in accordance with the controllable size, as a result of which in the coil 7 the inductance will induce with the action of oscillations of a constant magnet 8 an emf is proportional to the amplitude of oscillations of the frame 3 (distance to the surface of the object under control). Due to the compensating effect of the frame 3, which performs antiphase oscillations with the frame 2 of the vibrator, the vibration of the device body 1 is significantly reduced. This leads to an increase in the measurement accuracy of the device. The invention includes a vibro-contact measuring device comprising a housing, a vibrator with a measuring tip, an electromagnet of excitation of vibrations and a measuring unit of amplitude of oscillations of a vibrator, different from the fact that, in order to improve the accuracy of measurement, the vibrator is made in the form of two frames covering the electromagnet of excitation of oscillations and associated with the case of elastic suspensions, one of the frames is rigidly connected cf with a measuring tip, and the second with a node measuring the amplitude of vibrations of the vibrator. Sources of information taken into account in the examination 1. NS Frolov, I. Smykov. Vibration contact measurements of linear dimensions and displacements. - Measuring equipment, 1978, no. 8, p. 52-53. 2.Авторское свидетельство СССР № 242412, кл. G 01 В 7/00, 1968 (прототип).2. USSR author's certificate number 242412, cl. G 01 B 7/00, 1968 (prototype).