Устройство для измерения малых зазоров между двумя поверхностями,одна из которых прозрачная

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и мо жет быть использовано для измерения динамического зазора между магнитной головкой и поверхностью диска внешних запоминающих устройств ЭВМ. Цель изобретения - повьшёние точности и быстродействия измерений за счет автоматизации процесса калибровки и измерений . Устройство содержит источник 1 света, оптическую систему, обеспечивающую формирование двух отраженных поверхностями световых потоков с различными длинами волн, фотоэлектрические датчики 6 и 7, регистрирующие интенсивность световых потоков различных длин волн, преобразователь 10, вычислительный блок.18. Регистрируемые значения выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7 в вычислительном блоке 18 сравниваются с калибровочными значениями и при наличии отклонения их от калибровочных значений на блок 15 управления электродвигателем поступают сигналы, изменяющие частоту вращения электродвигателя 17. В результате изменяется величина зазора между поверхност - ми до тех пор, пока максимальные значения амплитуд выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7 не станут равны калибровочным значениям. На этом заканчивается процесс калибровки устройства. .Вычисление мгновенной величины зазора осуществляется вычислительным блоком 18 по величине выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7. 2 ил. (Л о: ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1357710 A 1 (51) 4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3893832/24-28 (22) 12.05.85 (46) 07.12.87. Бюл. Х - 45. (71) Институт повышения квалификации специалистов народного хозяйства

ЛитССР (72) К.Б.Бручас, .Л.Л.Ю.Маченис, В.В.Печкис .и Д.Ц.Паулаускас (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 954812, кл. С 01 В 11/14, 1981 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ

ЗАЗОРОВ МЕЖДУ ДВУМЯ ПОВЕРХНОСТЯМИ, ОДНА ИЗ КОТОРЫХ ПРОЗРАЧНАЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и мо жет быть использовано для измерения динамического зазора между магнитной головкой и поверхностью диска внешних запоминающих устройств ЭВМ. Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений за счет автоматизации процесса калибровки и измерений. Устройство содержит источник

1 света, оптическую систему, обеспечивающую формирование двух отраженных поверхностями световых потоков с различными длинами волн, фотоэлектрические датчики 6 и 7, регистрирующие интенсивность световых потоков различных длин волн, преобразователь 10, вычислительный блок.18. Регистрируемые значения выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7 в вычислительном блоке 18 сравниваются с калибровочными значениями и при наличии отклонения их от калибровочных значений на блок 15 управления электродвигателем поступают сигналы, изменяющие частоту вращения электродвигателя 17. В результате изменяется величина зазора между поверхностями до тех пор, пока максимальные значения амплитуд выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7 не станут равны калибровочным значениям.

На этом заканчивается процесс калибровки устройства..Вычисление мгновенной величины зазора осуществляется вычислительным блоком 18 по величине выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7. 2 ил.

1357710

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического зазора между магнитной голов() кой и поверхностью диска внешних запоминающих устройств ЭВМ.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений за счет автоматизации процесса калибров- 1О ки и измерений.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — график зависимости величин световых потоков от величины зазора.

Устройство содержит осветитель— источник 1 света, .снетоделители 2 и

3, светофильтры 4 и 5 для пропускания световых потоков определенных частот, фотоэлектрические датчики

6 и 7, прозрачную поверхность — стеклянный диск 8 и непрозрачную поверхность — магнитную головку 9, образующие зазор, аналого-цифровой преобразователь 10, блок управления (БУ)» выполненный в виде узла 11 стробирования, узла 12 синхронизации, узла

13 блокировки, переключателя 14 ре.— жимов, цифроаналоговый преобразова- З< тель 15, блок 16 управления частотой вращения электродвигателя, электродвигатель 17, вычислительный блок 18.

Вход блока 16 управления частотой вращения электродвигателя связан с выходом цифроаналогового преобразователя 15, а выход блока 16 — с электродвигателем 17.

Первый и второй входы аналого-цифрового преобразователя 10 связаны с 4п фотоэлектрическими датчиками 6 и 7, а первый и второй выходы — с соответствующими входами вычислительного блока 18. Вход узла 11 стробирования подключен к первому выходу переключа- 4б теля 14 режимов, второй выход узла

11 — co вторым входом узла 13 блокировки, первый и второй выходы которого связаны с первым входом цифроаналогового преобразователя 15 и с треть- 50 им входом аналого-цифрового преобразователя 10. Второй выход переключателя 14 режимов связан со вторым входом узла 12 синхронизации, третий вход которого связан с вычислительным блоком 18, третий выход переключателя 14 режимов подключен к третьему входу узла 13 блокировки, вход переключателя 14 режимов и второй вход

rpe I„

О1 » О2 ((1 Л2 величина интенсивности пер-. вой интерференционной картины, величина интенсивности второй интерференционной картины, интенсивности интерферирующих лучей, длины волн соответствующих лучей, цифроаналогового преобразователя 15 снязаны с соответствующими выходами вычислительного блока 18, а выход узла 11 стробирования — со входом вычислительного блока 18.

Устройство работает следующим образом.

Излучаемый источником 1 света световой поток проходит через первый светоделитель 2 и направляется на измеряемый зазор, образованный поверхностями 8 и 9. Отраженные этими поверхностями интерферирующие лучи первым светоделителем 2 направляются на второй светоделитель 3, который направляет их в светофильтры 4 и 5, каждый из которых пропускает свет определенной частоты на фотоэлектрические датчики 6 и 7. Сигналы от фотоэлектрических датчиков 6 и 7 поступают на аналого-цифровой преобразователь 10.

Устройство имеет два рабочих режима: режим диагностической калибровки и режим измерений.

Необходимость режима калибровки вызвана изменением чувствительности фотоэлектрических датчиков 6 и 7 в течение времени, что может повлиять на достоверность информации при измерении зазора между двумя поверхностями 8 и 9. Режим калибровки заключается в калибровке выходных сигналон фотоэлектрических датчиков 6 и 7 сигналов, соответствующих световым монохроматическим потокам с длинами волн Я и A2 . Калибровка осу I ществляется по максимальным (А )

Макс и минимальным (А„„„) значениям амплитуд сигналов каждого из фотоэлектрических датчиков 6 и 7 (т.е. для и A2 ) фотоэлектрического датчика. (( макс А макс ми((»

01 для второго фотоэлектрического датчика 2

ll

) макс мике мак(» о2

3 13577

После калибровки должно быть

Т1 2 (Z ) ллсакс (2Z ) макс

О1 ю2

В режиме калибровки сигналь! с вы5 хода фотоэлектрических датчиков 6 и 7 поступают на вход преобразователя 10, который преобразует их в код и посылает их в вычислительный блок 18.

Регистрируемые значения выходных сигналов сопоставляются с ранее установленным калибровочным значением, находящимся в вычислительном блоке 18.15

При неравенстве текущих значений выходных сигналов калибровочным с выхода вычислительного блока 18 через преобразователь 10 на блок 16 управления частотой вращения электродвигателя поступают сигналы, изменяющие частоту вращения электродвигателя 17, что приводит к изменению величины зазора между поверхностями

8 и 9. Изменение величины зазора бло- 25 ком 16 управления производится до тех пор, пока максимальные амплитуды выходных сигналов фотоэлектрических датчиков 6 и 7 не станут равными калибровочному значению. При равенст- „

3 ве максимальных амплитуд (2 Вт) блок управления (БУ) переводит вращение стеклянной поверхности 8 в номинальный режим.

После осуществления первичной калибровки устройство подготовлено к

35 работе и переводится в режим измерений.

Во время рабочего режима измерений производятся расчеты мгновенных зна=

20 чений величин зазора между двумя поверхностями 8 и 9, которые выдает вычислительный блок 18. Расчеты ведутся согласно системы уравнений

I1 4 — (1-cos — h);

2IQ 1

?г 4ю — — (1-cos — h), 2Тю2 углом поворота от нескольких градусов до 360о. Управляющий блок (BY) принимает и передает в вычислительный блок 18 и пар (например, п = 99) координат, каждая из которых соответствует выходным сигналам фотоэлектрических датчиков 6 и 7. Выходные сигналы каждого из фотоэлектрических датчиков 6 и 7 сравниваются (фиг. 2) и определяется мгновенная величина зазора.

Таким же образом определяются все остальные и-1 пары координат вычислительным блоком 18, в результате вырабатывается информация о реальном распределении величины зазора между поверхностями 8 и 9 на установленном участке. По полученным значениям величины зазора межно судить о качестве поверхностей 8 и 9, в частности о качестве магнитного диска и магнитной головки. Так как чувствительные элементы устройства, фотоэлектрические датчики могут менять свои параметры, то в таком случае может возникнуть, что

I„ I2

)макс (2I ) макс ю1 02

Это приводит к ошибочным результатам расчета мгновенных значений зазора. Поэтому для проверки равенства

I-, (I2

)чакс 2I ™акс о 1 о перед началом работы или после какого-то промежутка времени работы включается режим калибровки (диагностики) устройства.

Автоматически расчетные данные сопоставляются с введенными данными первичной калибровки и если они не отличаются, то устройство переключается на рабочий режим. В противном случае устройство останавливается.

После производят процедуру первичной калибровки и устройство опять готово к работе. где h — - величина зазора. 50

Перед вычислением динамически изменяющегося зазора на вращающейся поверхности 8 стеклянного диска при помощи узла 11 стробирования выбирается участок, на котором проводятся измерения.зазора.

Съем информации о величине зазора производится как на полном обороте поверхности 8, так и на секторе с

Формула изобретения

Устройство для измерения малых зазоров между двумя поверхностями, одна из которых прозрачная, содержащее оптически связанные источник света и первый светоделитель, предназначенный для разделения светового потока на два пучка, второй светодели1357710

Составитель О.Носбва

Редактор Г.Волкова Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 5986/37 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тель, установленный по ходу второго светового пучка и предназначенный для разделения его на первый и второй дополнительные световые пучки, первый и второй светофильтры, установленные по ходу первого и второго дополнительных световых пучков соответственно, первый и второй фотоэлектрические датчики, оптически связан- 10 ные с первым и вторым светофильтрами соответственно, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений динамически изменяющихся зазоров, оно снабжено аналого-цифровым преоб« разователем, блоком управления, цифроаналоговым преобразователем, вычислительным блоком, электродвигателем, блоком управления частотой вра- щения электродвигателя, вход которого связан с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход — с электродвигателем, первый и второй входы аналого-цифрового преобразователя связаны с первым и вторым фотоэлектрическими датчиками соответственно, первый и второй выходы — с соответствующими входами вычислительного блока, блок управления выполнен в виде соединенных последовательно узла стробирования, узла синхронизации и узла блокировки переключателя режимов, вход узла стробирования подключен к первому выходу переключателя режимов, второй выход — к второму входу узла блокировки, первый и второй выходы которого связаны с первым входом цифроаналогового преобразователя и с третьим входом аналогоцифрового преобразователя, второй выход переключателя режимов связан с вторым входом узла синхронизации, третий вход которого связан с вычислительным блоком, третий выход переключателя режимбв подключен к третьему входу узла блокировки, вход переключателя режимов и второй вход цифроаналогового преобразователя связаны с соответствующими выхоДами вычислительного блока, а выход узла стробирования — с входом вычислительного блока.