Устройство для автоматическогомногоканального бесконтактного измерениядеформаций подвижных деталей

B((=

С А Н И Е 88О4 («) 42

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.06.72 (21) 1799438/22-2 (51) М. Кл. В 21Ь 37/00

В 21с 51/00

G 011 1/18 с присоединением заявки

Государственный комитет

Совета Министров СССР

IIo делам изобретений и открытий (32) Приоритет (53) УДК 621.771.019:531. .7 81.2 (088.8) Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 21.10.74 (72) Авторы изобретения

В. П. Ц1илов, Г. Ф. Болилый, Б. Е. Житомирский и А. А. Филатов

Одесский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

МНОГОКАНАЛЬНОГО БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИЙ ПОДВИЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Известны устройства для автоматического многоканального бесконт акти ого измерения деформаций лодвижных деталей, например, (п(риводов прокатных станов, содержащие датчики измеряемых параметров, узел преобразования информации, включающий блок преобразования частотно-импульсного кода в двоичный, распределитель сигналов, схемы индикации и сигнализации.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

Для это(го узел преобразования информации включает дополнительно канальные схемы совпадения и схемы управления индикацией и сигнализацией, шифратор смещения и блок дискретных фильтров, причем выходы распределителя сигналов подключены ко входам шифратора, канальных схем совпадения и схем управления индикацией и сигнализацией, а один из выходов каждой из последних схе..т ,подключен к блоку дискретных фильтров.

Устройство непрерывного контроля нагрузок содержит преобразователь сигнала в вид, удобный для бесконтактной передачи информации по радиоканалу с подвижных деталей (например шпинделей валков), и анализатор множества значений нагрузок для их разделения на разряды, охватывающие совокупность значений нагрузок, лежащих в определенных пределах. Кроме этого, устройство обеспечивает непрерывный контроль оператором попадания значений нагрузок в тот или иной разряд, сигнализацию попадания нагрузки в заданный разряд и автоматический подсчет времени нахождения детали при данном уровне нагрузки.

Каждый из тензодатчиков предлагаемого устроиства снабжается отдельным преооразователем сигнала тензодатчика в пропорциональное изменение частоты переменного тока, бесконтактная передача которого,по радиоканалу к общему измерительному устройству обеспечивается без искажения информации о нагруженности, (то определяется высокой помехоустойчивостью частотного представления информации. Квантование по уровню частоты переменного тока осуществляется путем подсчета в двоичном счетчике числа периодов за риксированный временной интервал.

Временные интервалы выдерживают различными для отдельных каналов и формируioT zx pacnyepeam e ic.ii, выполняющим Кохи>утацию,каналов. Каждый из тензодатчиков совместно с частотныii преооразователем обеспечивает изменение частоты в своем канале от минимального значения, соответствующего отсутствию механического нагру кения детали, до максимального (при максимальной величине нагрузки), Минимальные

428i804

20 значения частоты в отдельных каналах определяются степенью сбалансированности данного тензометрического моста, а максимальные, кроме этого, зависят от режима механического нагружения данной детали. Таким образом, даже при идеально идентичных характеристиках частотнь|х преобразователей абсолютные значения частот и пределы их изменения в .каждом канале различны. Для приведения сигналов разных каналов к одинаковому цифровому отображению, позволяющему разбивать весь диапазон нагрузок для каждого из каналов на равное число разрядов (операция масштабирования), и для обеспечения возможности использования общих для всех каналов блоков аналого-цифрового преобразования и классификации значений напряжений в предлагаемом устройстве использован самоходный распределитель, время пребывания которого в каждом из положений регулируется, и устройство предварительного ввода в двоичный счетчик комбинаций смещения.

В качестве распределителя используют ряд ,последовательно включенных регулируемых элементов задержки.

Если в устройстве принято деление нагрузки на 1 разрядов и в 1-ом канале частота изменяется от fm; до /,х,, то минимальное значение временного интервала, за который следует подсчитывать число периодов измеряемой частоты, определится как

At> = ma+I Ут!и(При этом минимальные и максимальные кодовые комбинации, записанные в двоичном счетчике, имеют десятичный эквивалент N;„, и

N,„. Для того, чтобы использовать в системе один анализатор уровней в виде набора из

1 цифровых фильтров, смещают комбинации каждого из каналов на величину N., г

Так как всегда тах1 тГт 1 и тахф топф > где N,„è Nm,„максимальные и минитах g m n,I, мальные фиксированные значения комбинаций, на которые настраиваются 1 цифровых фильтров, то )Ч„„= 1V,„— A „„что равносильно т1лф

Ncaa тад Nmhgi ф

Величина смещения для каждого канала задается отдельно при помощи диодного шифратора комбинаций, вводимых в счетчик. Таким образом, использование для каналов различных временных интервалов At; и различного смещения позволяет производить аналого-1цифровое преобразование и классификацию значений нагрузок для разных каналов на одном общем устройстве. Управление этими операциями осуществляется при помощи распределителя, который, кроме выдачи команды на ввод смещения в счетчик, син25

Зо

65 хронно подключает на заданный временной интервал Л1; ко входу счетчика выходы приемников частотно-модулированного сиг IHJIB u к выходам дискретных фильтров устройства индикации и сигнализации.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Оно содержит тензодатчики 1 II каналов, преобразователи 2 «тензометр-частота», радиоканалы 3, включающие передатчики и приемники, канальные схемы 4 совпадения фиксирования число-импульсного кода, а также схемы 5 совпадения управления индикацией и сигнализацией каждого из и каналов, схемы 6 индикации, схемы 7 сигнализации и распределитель 8 на управляемых элементах задержки. Кроме того, устройство включает шифратор 9 ввода кода смещения, двоичный счетчик 10, набор дискретных фильтров 11 и схемы 12 «ИЛИ», Устройство работает следующим образом.

Сигнал с тензометров 1, пропорциональный величине нагруженности деталей, преобразуется в преобразователе 2 в пропорциональное изменение частоты переменного тока. Частотно-модулированный сигнал передается с вращающейся детали по радиоканалам 3, включающим радиопередатчики и приемники. Распределитель 8 работает в кольцевом режиме и состоит из и,последовательно включенных элементов задержки; время пребывания каждого элемента задержки в возбужденном состоянии соответствует заранее рассчитанному для данного канала временному интервалу

At;. Таким образом, распределитель поочередно открывает схемы совпадения 4 всех и каналов и выполняет одновременно функцию управления коммутацией каналов и функцию времязадающего устройства, перестраивающегося при переходе с канала на канал в соответствии с величиной начального разбаланса моста и пределами изменения частоты данного канала. На выходах схем совпадения 4 поочередно формируется число-импульсный код, который преобразуется в,параллельный код в двоичном счетчике 10. Шифратор комбинаций смещения 9 на переднем фронте очередного t-го импульса записывает в счетчике 10 необходимую комбинацию N,,„, а на заднем фронте разрешает вывод информации из счетчика через дискретные фильтры

11 и затем гасит счетчик. Количество схем совпадения 5 в каждом из каналов определяется принятым в устройстве числом разрядов

1, на которое дискретные фильтры разделяют все значения нагрузок. Эти схемы совпадения за счет сигнала с распределителя подключают к выходам дискретных фильтров одну из схем индикации и сигнализации синхронно с подключением ко входу счетчика схем совпадения соответствующих каналов. Индикация значения нагрузки сохраняется до следующего цикла измерения за счет кратковременной памяти элемента задержки в блоке индика428i804

5 6 7

1 2

Составитель Т. Юро- a

Техред Л. Акимова

Редактор Г. Мозжечкова

Корректор Н. Стельмах

Заказ 2777/1 Изд. № 927 Тираж 837 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2

5 ции 6. Устройство сигнализации 7 позволяет зафиксировать появление нагрузки в одном из заданных разрядов, выбираемых по желанию оператора, и подсчитывать количество циклов попадания нагрузки в .данный разряд.

Предмег изобретения

Устройство для автоматического многоканального бесконтактного измерения деформаций подвижных деталей, например, приводов прокатных станов, содержащее датчики измеряемых параметров, узел преобразования информации, включающий блок преобразования частотно-импульсного кода в двоичный, распределитель сигналов, схемы индикации и сигнализации, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможностей, узел преобразования информации включает дополнительно канальные схемы совпадения и схемы управления индикацией и сигнализацией, шифратор смещения и блок дискретных фильтров, причем выходы распределителя сигна10 лов подключены ко входам шифратора, канальных схем совпадения и схем управления индикацией и сигнализацией, а один из выходов каждой из последних схем подключен к блоку дискретных фильтров.