Устройство для поверки электроизмерительныхприборов

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Соевтоких

Социалистических

Реопублкк

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлсно 04.1.1966 (№ 1047462/26-10) Кл. 21е, 32 с присоединением заявки №

МПК G 01r

УДК 621.317.7.089.6.083.5 (088.8) Приоритет

Опубликовано 12.1V.1967. Бюллетень № 9

Комитет по делам иаобретвний и открытий при Совете Миииотраа

СССР

Дятя опубликования описания 14Л 1.1967

Автор изобретения

С. П. Эскин

Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЬ!Х

ПРИБОРОВ

Известны устройства для поверки электроизмерительных приборов, содержащие формирователь входного сигнала, подаваемого иа поверяемый прибор, источник опорного сигнала, устройство для сравнения входного сигнала с опорным сигналом и устройство для измерения разности этих сигналов в моменты совпадения указателя с поверяемыми отмет. ками шкалы и для регистрации или индикации результатов поверки.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено двумя жестко связанными между собой оптико-электронными преобразователями, оси симметрии щелей которых совмещены, а поля зрения разнесены вдоль этой общей оси, причем первый преобразователь расположен так, что в поле зрения его находится только указатель поверяемого прибора, а второй преобразователь расположен так, что в его поле зрения находится только одна из поверяемых отметок шкалы; следящей системой, вход которой соединен с выходом первого преобразователя, а выходной вал двигателя через редуктор связан с блоком оптико-электронных преобразователей; формирователем управляющего импульса, вход которого присоединен через усилитель к выходу второго преобразователя, а выход связан через цепь задержки с коммутатором образцового калиброванного делителя источник,. опорного сигнала и с одним из входов ключевой схемы, другой вход которой присоединен через усилитель к устройству сравнения, а выход — и устройству регистрации или индикации результатов поверки. При этом первый оптико-электронный преобразователь содержит модулятор светово .о потока, на якоре которого расположена щель преобразователя.

Указанные отличия позволяют повысить точ10 носгь и производительность поверки.

Ня фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема одного из возможных вариантов первого оптико-электронного преобразователя с мо15 дулятором светового потока.

Оптико-электронные преобразователи 1 и 2 жестко связаны между собой, образуя единый блок 8 преобразователей. Оси симметрии щелей обоих преобразователей совмещены, а по20 ля зрения разнесены вдоль этой общей ос« таким образом, что в поле зрения преобразователя 1 находится только указатель 4 поверяемого прибора 5, а в поле зрения преобразователя 2 — одна из поверяемых отметок 6

25 шкалы 7.

Перед подачей входного сигнала оптикоэлектронный преобразователь 1 фокусируется на указатель поверяемого прибора таким образом, чтобы в поле зрения преобразователя

30 была та часть указателя, которая расположе.

) 94948 на против чистого поля шкалы, свободного or штрихов и других знаков. Изменения светового потока, осуществляемые при помощи модулятора, преобразуются преобразователем 1 в электрические колебания, которые усиливаются усилителем 8 и поступают на реверсивный электродвигатель 9 следящей системы преобразователя 1. Электродвигатель 9 обладает избирательными свойствами, реагируя только на напряжение первой гармоники сигнала с усилителя 8, и одновременно чувствителен к фазе напряжения сигнала, изменяя направление вращения при изменении фазы последнего. Если ось симметрии ука" àòåëÿ 4 совпадает с осью симметрии щели преобразователя 1, то сигнал на выходе последнего содержит напряжение только второй гармоники, па которое электродвигатель 9 не реагирует. При отклонении указателя от этого положения на выходе преобразователя 1 появляется сигнал, содержащий напряжение первой гармоники.

Фаза этого напряжения такова, что электродвигатель 9 через редуктор 10 перемещает блок 3 до тех пор, пока напряжение первой гармоники на выходе преобразователя 1 не становится практически равным нулю. Это соответствует совмещению оси симметрии щели преобразователя 1 с осью симметрии указателя 4. Таким образом, при движении указателя под действием входного сигнала преобразователь 1 при помощи следящей системы осуществляет непрерывное слежение за указателем поверяемого прибора, совмещая ось симметрии щели преобразователя с осью симметрии указателя.

Оптико-электронный преобразователь 2 сигнала от штрихов сфокусирован на плоскость шкалы 7 поверяемого прибора 6. Поле зрения этого преобразователя расположено вдоль общей оси симметрии щелей таким образом, чтобы при движении блока 3 над шкалой при слежении за указателем в поле зрения попадали только штрихи оцифрованных отметок шкалы, которые должны быть поверены и выступают над другими отметками шкалы и указателем поверяемого прибора. При появлении в поле зрения преобразователя 2 штриха поверяемой отметки резко уменьшается интенсивность светового потока, отраженного от шкалы. Изменение светового потока преобразуется преобразователем 2 в импульс электрического напряжения, усиливаемого усилителем 11.

Полученный импульс напряжения поступает на вход формирователя 12, вырабатывающего короткий управляющий импульс, временное положение которого соответствует моменту прохождения оси симметрии щели преобразователя 2 пад серединой поверяемого штриха.

Так как оси симметрии щелей преобразователей совмещены, то временное положение управляющего импульса иа выходе формирователя 12 соответствует моменту совмещения оси симметрии указателя 4 с серединой штри.а поверяемой отметки.

Управляющие импульсы, получаемые or каждой из поверяемых отметок при непрерывном движении указателя вдоль шкалы, используются как сигналы, дающие команду на сравнение величины входного сигнала, соответствующего положению указателя над серединой каждой поверяемой отметки, с опорным калиброванным сигналом. Время сравнения равно длительности управляющего импульса. Непрерывность движения указателя обеспечивается подачей на измерительный механизм поверяемого прибора 6, входного сигнала с формирователя 13, изменяющегося по определенному закону, например линейно-возрастающего при прямом ходе поверки и линейно-убывающего при обратном ходе поверки.

Входной сигнал с формирователя 13 одновременно поступает на поверяемый прибор 5 и на вход масштабного преобразователя 14.

Номинальный сигнал на выходе масштабного преобразователя одинаков для любого из устанавливаемых пределов и соответствует номинальному значению опорного сигнала источника 16, который делится образцовым калиброванным делителем 16 на число опорных точек, соответствующее числу поверяемых отметок шкалы. На устройство сравнения 17 поступаюг одновременно два сравниваемых сигнала — с выхода масштабного преобразователя и с одной из опорных точек образцового делителя. Подключение к устройству сравнения сигнала с очередной опорной точки осущестrrляется автоматически Ko! rмутатором 18 под воздействием иа последний задержанного цепью 19 управляющего импульса.

В момент времени прохождения оси симметрии указателя над серединой, например, первого поверяемого штриха ключевая схема

20 открывается первым управляющим импульсом. Образцовый делитель 16 в этом случае находится в исходном состоянии, соответствующем подключению к устройству сравнения сигнала с первой опорной точки. В течение времени, определяемого длительностью управляющего импульса, разностный сигнал с выхода усилителя 21 проходит через ключевую схему 20 и поступает на устройство 22 регистрации или индикации результатов погерки. Устройство осуществляет измерение и регистрацию или индикацию амплитуды разностиого сигнала, пропорционального погрешности прибора для первой поверяемой отметки шкалы. Через время задержки, определяемое цепью 19, коммутатор 18 подключает к устройству сравнения 17 вторую опорную точку делителя 16. Время задержки управляющего импульса выбирается таким, чтобы указанное переключение происходило после закрытия ключевой схемы 20. В результате устройство подготовлено к поверке второй поверяемой отметки икалы.

Устройство регистрации выдает данные о величинах погрешности прибора для всех гговеряемых отметок шкалы, определенных при

194948 возрастании и убывании измеряемой величины. На основании этих данных определяется величина вариации показаний поверяемого прибора.

В качестве оптико-электронного преобразователя 1 применяется устройство, фун ониснальная схема которого приведена на ф .ir 2.

Свет от осветителя 28 собирается конденсором 24 и, отразившись от разделительного кубика 25 и параллельных зеркал 2б и 27, через объектив 28 освещает указатель 29 поверяемого прибора, расположенный над шкалой

80. Если в поле зрения нет указателя, то свет, отразившись от шкалы, попадает обратно в обьектив. Пройдя систему зеркал 2б, 27 и полупрозрачный разделительный кубик 25, свет падает на полупрозрачную пластину 81, где разделястся на два неравных пучка. Ббльшая часть света проходит прямо через окуляр 82 и щель, находящуюся в фокальной плоскости оптической системы (объектив — окуляр), на фотокатод ФЭУ преобразователя 88. Меньшая часть света направляется во вспомогательный окуляр, предназначенный для визуального наблюдения указателя при предварительной настройке оптической системы оптико-электронного преобразователя 1. Для повышения точности совмещения оси симметрии щели преобразователя с осью симметрии указателя, а следовательно, и результирующей точности поверки приборов, световой поток преобразователя модулируется модулятором

34. В качестве последнего может быть применен, например, вибратор 35 со щелью 86, отклоняемый от положения равновесия электромагнитами 87 с частотой питающей сети. Если указатель 29 находится в поле зрения преобразователя, то изображение указателя проектируется на плоскость щели вибратора. При модуляции светового потока путем колебания щели преобразователя 1 изменяется интенсивность светового потока на входе ФЭУ. Изменения светового потока преобразуются ФЭУ в электрические колебания, усиливаемые усилителем.

Оптико-электронный преобразователь 2 предлагаемого устройства выполняется по аналогичной схеме. Отличие состоит только в отсутствии модулятора 84 и его элементов.

Б этом случае щель преобразователя 2 будет неподвижна.

Применение предлагаемого устройства при значительном повышении производительности и облегчении труда поверителя позволяет осуществить автоматизацию процесса поверки электроизмерительных приборов, включая перации считывания показаний со шкалы, за.иси и обработки результатов измерения величины погрешности поверяемого прибора для каждой из поверяемых отметок шкалы.

Предмет изобретения

1. Устройство для поверки электронзмерительных приборов, содержащее формирователь входного сигнала, подаваемого на поверяемый прибор, источник опорного сигнала, устройство для сравнения входного сигнала с опорным сигналом и устройство для измерения разности этих сигналов в моменты совпадения указателя с поверяемыми отметками шкалы и для регистрации нли индикации результатов поверки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности поверки, оно снабжено двумя жестко связанными между собой оптико-электронными преобразователями, оси симметрии щелей которых совмещены, а поля зрения разнесены вдоль этой общей оси, причем первый преобразователь расположен так, что в поле зрения его находится только указатель поверяемого прибора, а второй преобразователь расположен так, что в его поле зрения находится только одна из поверяемых отметок шкалы; следящей системой, вход которой соединен с выходом первого преобразователя, а выходной вал двигателя через редуктор связан с блоком оптико-электронных преобразователей: формирователем управляющего импульса, вход которого присоединен через усилитель к выходу второго преобразователя, а выход связан через цепь задержки с коммутатором образцового калиброванного делителя источника опорного сигнала и с одним из входов ключевой схемы, другой вход которой присоединен через усилитель к устройству сравнения, а выход — к устройству регистрации или индикации результатов поверки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый оптико-электронный преобразователь содержит модулятор светового потока, и» якоре которого располо>кена щель преобразователя.

j94948

Составитель Н. Н. Чижевская

Текред T. П. Курилко

Корректоры: Е. Ф. Полионова и E. Н. Гудзова

Редактор И. С. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1GG7/11 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4