Устройство для поверки силоизмерительных преобразователей
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее последовательно установленные в силовую цепь станину, узел силовозбуждения и образцовый силоизмерительный преобразователь, а также программный блок и связанные с ним задающий блок и блок обработки измерительной информации, имеющий вход для подключения выхода поверяемого силоизмерительного преобразователя ,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения качества поверки силоиэмерительных преобразователей за счет управления их нагружением, в него введены два сумматора, функциональный вычислитель, усилитель, схема памяти, логическая схема, формирователь сигнала аварии, формирователь сигнала коррекции и регулятор, связанный с узлом силовозбуждения, при этом задающий блок оборудован тактирующим выходом, корректирующим входом и информационным выходом, который соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом образцового силоизмерительного преобразователя, а выход соединен с первым входом второго сумматора и через схему памяти со вторым входом второго сумматора, а также через последовательную цепочку из функционального вьг гислителя § и усилителя с входом регулятора и вы (Л ходом формирователя сигнала аварии, вход которого соединен с первым выходом логической схемы, вход которой соединен с выходом второго сумматора , а второй выход логической схемы через формирователь сигнала коррекции - с корректирующим входом задающего блока, тактирующий выход которого соединен с тактирующими входами второго сумматора и схемы памяти. сд со СП - 1
СООЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1У БЛИК (19) (11) 3(51) С 01 L 2 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. il с
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3446856/18-10 (22) 31.05.82 (46) 07.05.84. Бюл. )) 17 (72) В.И.Литвак, В.В.Муратов, В.Н.Шегай и В.М.Гальперин (53) 531 ° 78 1(088.8) (56),1. Авторское свидетельство СССР
1(235360, кл. G 01 L 25/00, 1967
2. Авторское свидетельство СССР
9 735942, кл. С 01 Ь 25/00, 1980 (прототип).
| (54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее последовательно установленные в силовую цепь станину, узел силовозбуждения и образцовый сило- . измерительный преобразователь, а также программный блок и связанные с ним задакнций блок и блок обработки измерительной информации, имеющий вход для подключения выхода поверяемого силоиэмерительного преобразователя,о т л и ч а ю щ е е с я тем„что,с целью повышения качества поверки силоизмерительных преобразователей эа счет управления их нагружением, в него введены два сумматора, функциональный вычислитель, усилитель, схема памяти, логическая схема, формирователь сигнала аварии, формирователь сигнала коррекции и регулятор, связанный с узлом силовоэбуждения, при этом задающий блок оборудован тактирующим выходом, корректирующим входом и информационным выходом, который соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом образцового силоиэмерительного преобразователя, а выход соединен с первым входом второго сумматора и через схему памяти со вторым входом второго сумматора, а также через последовательную цепочку иэ функциойального вычислителя Я и усилителя с входом регулятора и выходом формирователя сигнала аварии, вход которого соединен с первым выходом логической схемы, вход которой („ соединен с выходом второго сумматора, а второй выход логической схемы Я через формирователь сигнала коррекции - c корректирующим входом задающего блока, тактирующий выход кото-, рого соединен с тактирующими входами второго сумматора и схемы памяти. f053577
lIQJ1bI(> H3oI> pc TP tI l.„5f;-J;fI (c5-: )) -> в)). шение качества поверки с.)>)сиз.л«рительных преобразо(ат«леif з:1 . 1«т управления их нагружс
Указанная цель достиг. «т()я з з счет того„что I изв« .т )ос: уcTpoéc i
ВО ДЛЯ ПОВЕР Ки СИЛ (>И ЗМЕ)P!t "JOT! = НЫ ( пРеобРазователей л с од«P;::(1)нс с. посл«-довательно установлс.:)ныз (ила кую цепь станину, узеli СИЛОВОЗбуr ;JIC:IИЯ и образцовый с"илоизмсри"- .::J.ьнз.й )р«образ овател ь, а .; а кжс::1)>О!.ра 1.)мный блок и с вяза н нье с 1)и>. адающи и блок и блок обработки и ;i..:..;:ит«л,— ной информации, )))>)ею. !)лй вход для подключения выхода )о:.с) .: .- лого сii—
ri o .. б р =; -. O !; T I C J) !I, введены два сумматора, ;:ункпиональНЫй ВЫЧИСЛИт«ЛЬ., У 5(>).; .)Ь л ЕХЕ.)а
ПаМЯтИ, ЛОГИЧОС;<а - ">..;): >с,(>" )И)>" атель сигнала а))а)>:: : я" н)-:.. .-)т(ль сигнала коррекции и; «-, ., -. c): iзанный с узлом сил .;.;г,>;л:!<д.:.:н. при этом задающи)л в,)< »)оп >;;анан тактирующим вь)хо()О)л, i(o,:!>«-., и;>;:>ЩИМ ВЫХОДОМ И И;I,*; ) . (П,.f(-,l lf" i Н) "; OJ)Of)
КОТООЫЙ СОЕДИН«Н С !)(!; IJI г):>IOJ.,ОМ первого сумматора,:-:,.o;>< I! ).:ход I;oт".,—
poro соединен с выхо:(ом >бра:)цоного силоиэмерительного:-.р-::. .разователя а выход соедин«н .-. -;р:н.;)<м )ходом второго сумматор, . и р« схему памяти со вторым «х >5!(" — -,f (oI)-(> сумматора, а такжс ч .;>«.) по .л«полат«л),—
НУЮ ЦЕПОЧКУ ИЗ ф, 1
/ бэ
Изобретенис тноситсo .. : :из)".«рительной технкке и может б)ыть ис:польэовано для поверки тензометри еских силоизмерительных преобра:=,oBà елей, Известно устройств-,Д;.ля градуироэки и поверки измерительных преобразо- з вателей, соцержащЕе узел скловозбуждения и образповый силоизмер:)т)«льный преобразователь )1 .
Однако указанное устройс.тво не обеспечивает iloB«p)<)I силоизмерктель — 1О ных преобразователей вь:сокога класса точности.
Наиболее близким по технической
)сущности к изобретению является устройство для поверки склоизмерительHbIx преобразователей, содержащее последовательно установленные в силовую цепь станину, узел силовсэбуждения и образцовый силоиэмерит«льный преобразавате",ь 1 сакжз .р(-.грам2О мный блОК . с вя за н нl>Й с Ii". . . c! Даlв щий блок и блок Обрс)бо г)<)л 5 змерительной информации, и: (>)в(1)и. : вход дгя подключен ля выхода i:оверяе>мо -o си1 лоизмерительного .-р«образо))ателя 12) .
Это устройство !ài(жс: )е Обеспе-:JuHBQT пОВерк"! силОи зм(-=р !т«х: ь ных прс абра зовате))ей ньfcol ВЕ )ХОДОМ Л ОГИЧ Е(КОй С>ХЕ МЫ, ВХОД КОТОрои ..(>«динен с выходом второго сумматора,,(второй выход логической с>i«. .i I через формирователь сиг нала к(>ррекции — с: орректирующим Вхо Дом задающего блока, тактирующий выход которогo соединен с тактирующими входами второго сумматора и схемы памяти. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2, 3 и 4 — схема отдельных блоков устройства. Устройство для поверки силоизмерительных г)реобразователей состокт из cTaнины 1 образцового силокзмерительHo) о преобразователя 2, узла силовозбуждения 3, задающего блока 4, регулятора 5, блока управления 6, ..;! «!<(1 xрз.!IQ!! èÿ нормированных napa- .» i 7> анализатора класса точности,)эмсрительного преобразователя 8, блок= >. обработки измерительной информации 9 и программного блока 10. Узел силовозбуждения 3 выпол .«:i виде гидроцилиндра, регулятор выполнен в виде управляемого сер:зоклапана, Блок управления 6 состои-,. (см. фиг. 2) из первого сумматора 11, функционального вычислителя 12, усилителя 13, схемы памяти 14, )Topo о сумматора 15, логической ..>(е сы,6, формирователя сигнала зв:=-рии 17 и формирователя сигнала коррскцик 18, при этом первый вход первого сумматора 11 с помощью информационной шины 19 соединен с ин,":зрмациoнным выходом задающего бла)<а 4, тактирующий выход которого са-.динен с тактирующими входами схемы :«мяти 14 и второго сумматора 15 с :..>.:одын тактирующей шины 20. K вто:>o",«.у входу первого сумматора 11 подключен выход образцового силоиз,)ерительного преобразователя 2, а к выходу первого сумматора 11 подклю.«"I псрвый вход второго сумматора 15 и через схему памяти 14 второй вход з-..араго сумматора 15, а так же через пo«11«äoâàòåëüную цепочку из функционал)>ного вычислителя 12 и усилителя 13 t)xo q регулятора 5 и выход формиро-.)ателя сигнала аварии 17, вход кота.>Ого соединен с первым выходам логи:ice <îé схемы 16, вход которой соединен с выходом второго сумматора 15, «торой выход через формирователь f(орректируюп1его скгнала 18 с корректирующим блоком задающего блока 4. Блок обработки измерительной ин. ;opмапии 9 (см. фиг. 3) представля«т собой устройство, содержащее сборку -элементов И 21, собранных в об;;ую коммутирующую схему 22, группу ре) истров реперньв< точек 23, группу р«г:лстров коэффициентов преобразоваш!я 24, аналс>го-цифровой преобразова1053577 тель 25, программируемую логическую матрицу 26 с функциональными элементами вычитания 27 в одной стороне и умножения 28 в другой, сравнивающее устройство 29 и выходной регистр 30. Сборка элементов И 21 используется как сама по себе, так и в составе коммутирующей схемы 22. Анализатор класса точности измерительного преобразователя 8 включает в себя семь анализаторов параметров 31 10 (фиг. 4)-, состоящих из мультиплексора 32 и схемы сравнения кодов 33. Выходы анализаторов параметров соединены с выходным регистром 34, код которого дешифруется дешифратором 35 и инди- 15 цируется на устройстве 36. Программный блок 10 включает в себя тактовый генератор, запоминающее устройство с записанными в нем кодауправленкя, шаговый блок элементов И. Устройство работает следующим образом. На устройство устанавливается поверяемый силоизмерительный преобразователь 37, выход которого подключен ко входу блока обработки измерительной информации 9. Программный блок 10 вырабатывает управляющие коды, которые поступают на задающий блок 4, на анализатор ! ;класса точ ности к змеритель ного преобразователя 8, на блок обработки измерительной информации 9. При этом задающий блок вырабатывает сигнал задания, соответствующий реперным точкам градукровочной характеристики, поступающий на блок управления 6. В нем вычисляется рассогласование сигнала задания и сигнала обратной связи, поступающего от образцового силоизмерктельного преобразователя. Сигнал рассогласования преобразуется H усиливается в блоках 12 к 13 и поступает на регулятор 5. Для обеспечения метрологическк пра вильного снятия показаний поверяемого силоизмерительного преобразователя 37 необходимый плавный подход к реперной точке без перерегулирования (подсобно апериодическому переходному процессу). Такая повышенная точность обеспечивается с помощью блока управления б. При достижении нагрузки 95% величины репорной точки при нагруженки (клк f05Ъ при разгрузке) тактовые сигналы на шине 20 (фкг.2) 55 начинают поступать от задающего блока 4 в блок управления б. Каждое i-e значение сигнала рассогласования запоминается в схеме памяти 14 и на (i+1)-м такте сравнивается с i-м 60 значением сигнала рассогласования во втором сумматоре 15. Результат сравнения анализируется логической схемой 16. Расхождение между i è и (i+ 1)-м сигналом должно уменьшаться вплоть до65 установленной величины (погрешность системы управления) . Разрешение на переход от i-го к (i+1) — ìó шагу подается через формирователь 18 на корректирующий вход задающего блока 4. Б случае роста расхождения возникает необходимость аварийной остаковки испытания датчика, так как это свидетельствует об отклонении от нормального хода поверки. При этом формирователь 17 выдает сигнал на регулятор 5, прекращающий испытание и защищающий элементы системы ог выхода из строя. Информация с поверяемого силоизмерктельного преобразователя 37 снимается и обрабатывается в блоке обработки 9 под управлением программного блока 10. Целью обработки результатов измерений согласно ГОСТ 15077-78 является вычисление систематической составляющей погрешности; вычисление среднего квадратичного отклонения случайной составляющей погрешности; определение гистерезиса; определение нелинейности; вычисление изменений начального и рабочего коэффициентов преобразования при. изменении температуры и наличии эксцентркситета нагрузки; исследование дрейфа. показаний датчика при длктельной нагрузке. Сигнал, проходящий от поверяемого склокзмерительного преобразователя 37, преобразуется аналого-цифровым преобразователем 25 (фиг. 3) в дискретный код и поступает через сборку элементов И 21, стробируемую сигналами от программного блока 10, на первые входы функциональных элементов 27. Испытанные значения нагрузок (в реперных точках) поступают от регистров реперных точек 23 через коммутирующее устройство 22, собранное на сборках 21, также стробируемых программным блоком 10, на вторые входь". элементов 27. Разность кодов подается на входы элементов второй строки 28 ма- ðèöû 26. .На вторые входы элементов 28 поступают коэффициенты or регистров 24 через устройство 22. Функциональные элементы 28 преобразуют входные параметры в зна ченкя погрешностей по каждой реперной точке. В сравнивающем устройстве 29 в.=бкрается максимальное значение, записываемое в соответствующей рУгкстр группы 30, выбираемый по команде программного устройства с помощью сборки 21. ГОСТ 15077-78 нормирует указанные наименованкя погрешностей для различных категорий точности датчиков. Этк нормированные параметры занесены в блок хранения 7. В анализаторе класса точности измерительного прсоб— 1053577 разователя 8 по команде программного блока 10 происходит сравнение с соответствующими раэультатами обработки и измерений н блоке 9 и опреДеляется класс точности. Нормированные параметры по каждому 5 виду погрешности поступают на анализатор 31 (фиг. 4). На мультиплексор 32 такого анализатора подаются нормированные значения по каждому классу точности (согласно ГОСТ 15077-7B), 10 который последовательно пропускает их на схему 33 под управлением программного блока 10. Если погрешность поверяемого силоиэмерительного преобразователя 37 больше заданного значе-15 ния, на синхровход С мультиплексора 32 подается строб, открывающий прохождение следующего значения на схему 33. В противном случае в разряд регистра 34 заносится единица. По синхроимпульсу программного устройства содержимое регистра 34 дешифрируется дешифратором 35 и выдается класс точности на индикаторное устройство 36. Описанное устройство позволяет производить поверку на стабильность показаний датчика, применять менее быстродействующие измерительные и регистрирующие приборы благодаря предусмотренной возможности получения площадок на уровнях нагрузок, соответствующих реперным точкам. 1053577 1053577 puz. У 1053577 Составитель A.Aìàõàíîâ Редактор C.Òèòoâà Техред A.ÁàáèíåÍ Корректор И. Эрдейи Заказ 3876) 1 Тираж 464 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4
