Измерительная головка
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в координатных измерительных устройствах, например в координатных измерительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Измерительная головка содержит корпус с чувствительным элементом , выполненным в виде двухступенчатого концентратора механических колебаний, генерируемых соединенным с концентратором пьезоэлектрическим возбудителем. Базирование концентратора в корпусе осуществляется с помощью фланца, соединенного с концентратором в месте стыка двух его ступеней. На фланце закреплен демпфирующий элемент, создающий дополнительные потери в колебательной системе и уменьшающий ее добротность при касании чувствительным элементом измеряемой поверхности . Дополнительное уменьшение добротности в момент касания повышает чувствительность и точность измерительной головки. 4 ил. Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 5/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ rKHT СССР
ОГ1 И САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677574/28 (22) 11.04,89 (46).07.05.91. Бюл. Nã 17 (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (72) Г, Т, Заблоцкий и А. IO. Каспарайтис (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 918778, кл. 6 01 В 5/20, 1977. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в координатных измерительных устройствах, например в координатных измерительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Измерительная головка
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах и системах координатных измерений, например в координатных измерительных машинах.
Целью изобретения является повышение точности.
На фиг, 1 изображена конструктивная схема измерительной головки; на фиг. 2— электрическая схема головки; на фиг, 3 и 4— эпюры распределения колебаний в концентраторе до и после касания наконечником головки измеряемой поверхности.
Измерительная головка содержит корпус 1 с фланцем 2, чувствительный элемент,. выполненный в виде двухступенчатого концентратора 3, измерительный наконечник 4, соединенный со ступенью 5 меньшего диа„„5Q „„1647223 А1 содержит корпус с чувствительным элементом, выполненным в виде двухступенчатого концентратора механических колебаний, генерируемых соединенным с концентратором пьезоэлектрическим возбудителем.
Базирование концентратора в корпусе осуществляется с помощью фланца, соединенного с концентратором в месте стыка двух его ступеней. На фланце закреплен демпфирующий элемент, создающий дополнительные потери в колебательной системе и уменьшающий ее добротность при касании чувствительным элементом измеряемой поверхности. Дополнительное уменьшение добротности в момент касания повышает чувствительность и точность измерительной головки. 4 ил. метра, пьезоэлектрический возбудитель 6 механических колебаний, закрепленный на ступени 7 большего диаметра, и фланец 8, соединенный с концентратором 3 в месте стыка двух его ступеней 5 и 7. Фланец 8 базируется в корпусе 1 с помощью элементов 9, расположенных на фланце 2 корпуса.
Поджатие фланца 8 к корпусу 1 осуществляется пружиной 10. На фланце 8 закреплены демпфирующие элементы 11.
Пьезоэлектрический возбудитель 6 механических колебаний содержит возбужда.ющую.12 и измерительную 13 обкладки и общую обкладку 14, К обкладке 12 подключен высокочастотный генератор 15. с обкладками 12 и 13 соединен фазометр 16 и блок 17 регистрации.
1647223
Измерительная головка работает следующим образом.
На возбуждающую обкладку 12 подают высокочастотное переменное напряжение от генератора 15, под действием которого 5 пьезоэлектрический возбудитель. 6 изменяет свои линейные размеры и возбуждает в концентраторе.3 продольные (осевые) колебания. Частоту генератора выбирают близкой к основной (первой) гармонике 10 собственных колебаний концентратора 3, Такой режим возбуждения гарантирует, что плоскость, в котором амплитуда продольных механических смещений в концентраторе равна нулю, совпадает с плоскостью 15 крепления концентратора к корпусу 1 измерительной головки, т,е. со средней линией фланца 8, и демпфирующие элементы 11 на работу колебательной резонансной системы не оказывают никакого влияния, 20
Благодаря высокой добротности колебательной системы концентратора сдвиг фаз между питающим напряжением и напряжением, снимаемым с обкладки 13 и возбуждаемым механическими колебаниями 25 концентратора, незначителен. Величину этого сдвига фаз отмечает фазометр 16.
В момент касания наконечником 4 измеряемой поверхности (не показана) нарушается резонансный режим колебаний 30 концентратора. Распределение колебаний в нем меняется. Узел колебаний, находившийся в плоскости крепления концентратора, смещается (фиг. 4) и в плоскости крепления возбуждаются колебания. Демпфирующие элементы 11 гасят возникшие во фланце 8 колебания, исключая всякую возможность возникновения любых резонансных явлений в элементах крепления и увеличивают энергетические потери резонансной системы, При этом резко снижается добротность колебательной системы и сдвиг фаз между питающим напряжением и напряжением, генерируемым колебаниями концентратора, меняется, что измеряется фазометром 16 и регистрируется в блоке 17.
Формула изобретения
Измерительная головка, содержащая корпус, чувствительный элемент, выполненный в виде цилиндрического двухступенчатого концентратора механических колебаний, фланец, соединенный с концентратором s месте стыка двух его ступеней и предназначенный для базирования концентратора в корпусе, и соединенный с концентратором пьезоэлектрический возбудитель механических колебаний, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности, она снабжена соединенным с фланцем демпфирующим элементом.
1647223
Составитель М, Модестов
Редактор М, Стрельникова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М. Шароши
Заказ 1645 Тираж 387 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
