PL243868B1 - Urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych zawierające uchwyt zaciskowy (2) z otworem, w jakim umieszcza się kontrolowany czujnik (1) i śrubą blokującą wchodzącą w skład uchwytu zaciskowego (2), w którym w uchwycie zaciskowym (2) są osadzone suwliwie dwie prętowe prowadnice ślizgowe (7), do których zamocowany jest wspornik płytki oporowej przestawnej posiadający gniazdo przelotowe, w którym jest umieszczona płytka oporowa przestawna, a prowadnice ślizgowe (7) wraz ze wspornikiem i osadzoną w nim płytką zamocowane są przesuwnie w otworach uchwytu zaciskowego (2) tak, że ich położenie reguluje się pokręcanie śrubą z pokrętłem (8) i gniazdo przelotowe we wsporniku jest większe od płytki, a płytka zajmuje dwa skrajne położenia, takie że końcówka pomiarowa czujnika (1) opiera się o powierzchnię płytki i w zależności od pozycji wspornika względem uchwytu (2), ruchomy organ czujnika (1) jest wciśnięty na głębokość wyregulowaną ręcznie pokrętłem (8) pomiarowa czujnika (1) pozostaje swobodna i może być przykładana do powierzchni innych elementów urządzenia, a zespół konstrukcyjny składający się z uchwytu (2), prowadnic (7), śruby (8), wspornika i płytki jest zamocowany na ruchomym organie pozycjonera obrotowego (3) o poziomej osi obrotu i może być ustawiany w dowolnej pozycji kątowej poprzez obrót wokół tej osi, a nieobrotowa część pozycjonera (3) jest zamocowana na ruchomym organie pozycjonera liniowego pionowego (4) połączonego konstrukcyjnie z pozycjonerem liniowym poprzecznym (5) i pozycjonerem liniowym wzdłużnym (6) osadzonym na stałe na korpusie granitowym całego urządzenia (17) zapewniającym stabilność wzajemnego położenia poszczególnych modułów urządzenia i pozycjonery (3, 4, 5 i 6) zawierają precyzyjne mechanizmy śrubowe i są uruchamiane przez serwosilniki sterowane z komputerowego układu sterującego, dzięki czemu mogą w sposób kontrolowany przemieszczać badany czujnik (1) w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach względem korpusu urządzenia (17) oraz obracać go wokół osi poziomej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych zgodnie z wymaganiami Głównego Urzędu Miar.

Znane są metody kontroli czujników zegarowych (opisane w zrządzeniach Prezesa Głównego Urzędu Miar), realizowane z wykorzystaniem typowych, prostych przyrządów, wzorców i pomocy metrologicznych takich jak płytki wzorcowe, stoły pomiarowe, statywy, przyrządy pomocnicze obsługiwane ręcznie, wagi. Ich wykorzystanie wymaga bardzo dużego doświadczenia i staranności personelu. W przypadku braku stałego stanowiska pracy przygotowanego specjalnie do tych czynności, wymagają każdorazowo czasochłonnego przygotowania odpowiedniego zestawu oprzyrządowania technicznego. Wyniki kontroli mogą się różnić w zależności od umiejętności operatora.

Znane są bardziej zaawansowane przyrządy i aparaty, w tym z elektronicznym sterowaniem i odczytem wyników pomiarów oferowane przez przodujących producentów sprzętu pomiarowego pozwalające na zautomatyzowane wykonanie kontroli poprawności wskazań czujnika w ograniczonym zakresie. Przykładem takiego urządzenia jest Precimar ICM 100 IP firmy MAHR.

Znane jest z opisu CN109708551 urządzenie zerujące dla czujników zegarowych i metoda zerowania. Platforma do zerowania, wskaźnik zegarowy, urządzenie przesuwne i urządzenie do zerowania są włączone; urządzenie przesuwne zawiera poprzeczkę, pierwszą szynę ślizgową i drugą szynę ślizgową; urządzenie do regulacji zera zawiera korpus podnoszący, obrotowy wał i korpus nachylony; korpus podnoszący jest umieszczony na belce poprzecznej; jeden koniec wału obrotowego jest połączony z korpusem podnoszącym, a drugi koniec wału obrotowego jest połączony ze wskaźnikiem zegarowym; a pochyły korpus jest umieszczony na górnej powierzchni platformy zerowania, a pozioma wysokość głowicy pomiarowej czujnika zegarowego znajduje się między maksymalną wysokością poziomą a minimalną wysokością poziomą pochylonego korpusu. Wysokość pozioma głowicy do pomiaru ciśnienia czujnika zegarowego może być ustawiona między maksymalną wysokością poziomą a minimalną wysokością poziomą pochylonego korpusu, a belka poprzeczna może być wykorzystana do napędzania wskaźnika zegarowego w celu przemieszczania się, dzięki czemu można uzyskać wymagane dane szybko zebrane i można wykonać prace zerowania; a dzięki wzajemnej współpracy urządzenia przesuwnego i urządzenia do regulacji zera wskaźnik zegarowy może wykonywać stabilny pomiar podczas pomiaru, dzięki czemu możn a zagwarantować wyniki pomiaru.

Znany jest z opisu CN207963927 kalibrator czujnika zegarowego. Wzór użytkowy zawiera kalibrator zegarowy, urządzenie do przechowywania ekranu on-line jakie składa się z podstawy, dwóch kolumn zainstalowanych na cokole, małego dynamicznego słupa testowego, uchwytu typu V i urządzenia mobilnego, jedna strona stojaka jest wyposażona w jaskółczy ogon. Uchwyt typu V, charakteryzuje się tym, że jest wyposażony w otwór przelotowy w stojaku i stoi pionowo, średnica tego otworu przelotowego jest większa niż średnica głównej części wskaźnika zegarowego, a urządzenie mobilne zawiera blok stały, blok elektroniczny, panel montażowy i koło żyroskopowe, blok stały ustawia się w dolnej powierzchni podstawy, podstawa bloku elektronicznego z uc hwytem ma stałe połączenie w komorze, wyjście i panel montażowy stale połączony do bloku elektronicznego, panelem montażowym z przesuwnym połączeniem komory ładunkowej, i wiele kółek żyroskopowych ustawionych w dolnej powierzchni panelu montażowego.

Celem wynalazku było opracowanie urządzenia do kontroli stanu technicznego i dokładności czujników zegarowych stosowanych do pomiarów warsztatowych i kontrolnych głównie w przemyśle maszynowym. Czujniki zegarowe służą do precyzyjnych pomiarów liniowych (długości, średnicy), bicia elementów obracających się z dokładnością od 0,01 do 0,001 mm. Zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa, czujniki powinny być okresowo kontrolowane w celu weryfikacji ich dokładności i zdatności. Zgodnie z zarządzeniami Prezesa Głównego Urzędu Miar opublikowanymi w Dzienniku Urzędowym Miar i Probie rnictwa weryfikacja polega na przeprowadzeniu szeregu testów z wykorzystaniem precyzyjnych wzorców długości i pomocniczych przyrządów metrologicznych. Ich realizacja wymaga wyjątkowej staranności i dużego doświadczenia osób realizujących. Czujniki mechaniczne poddaje się następującym testom:

o sprawdzenie wartości, rozrzutu i histerezy nacisku pomiarowego, o wyznaczenie zmiany wskazań wywołanej naciskiem bocznym, o wyznaczenie zakresu rozrzutu wskazań w trzech punktach pomiarowych, o sprawdzenie tłumienia układu wskazującego, o sprawdzenie wpływu pochylenia czujnika na wskazanie, o wyznaczanie błędów wskazań, o wyznaczanie histerezy pomiarowej.

Wykonanie pełnego zestawu testów za pomocą jednego, zautomatyzowanego, precyzyjnego urządzenia kontrolnego ułatwia i skraca czas realizacji sprawdzenia czujnika oraz w znacznym stopniu uniezależnia jego przebieg i wynik od umiejętności i sprawności personelu. W zakładach o wysokim poziomie technicznym, w których powszechnie stosuje się precyzyjne narzędzia pomiarowe, kontrola ich dokładności jest bardzo ważną oraz kosztowną dziedziną działalności. Dlatego celem wynalazku było opracowanie właśnie takiego urządzenia kontrolnopomiarowego.

Urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych według wynalazku zawiera uchwyt zaciskowy z otworem, w jakim umieszcza się kontrolowany czujnik i blokuje się śrubą wchodzącą w skład uchwytu zaciskowego. W uchwycie zaciskowym są osadzone suwliwie dwie prętowe prowadnice ślizgowe, do których zamocowany jest wspornik płytki oporowej przestawnej posiadający gniazdo przelotowe, w którym jest umieszczona płytka oporowa przestawna. Prowadnice ślizgowe wraz ze wspornikiem i osadzoną w nim płytką zamocowane są przesuwnie w otworach uchwytu zaciskowego tak, że ich położenie reguluje się przez pokręcanie śrubą z pokrętłem. Gniazdo przelotowe we wsporniku jest większe od płytki, a płytka może zajmować dwa skrajne położenia. Położenie pokazane na rysunku fig. 6 powoduje, że końcówka pomiarowa czujnika opiera się o powierzchnię płytki i w zależności od pozycji wspornika względem uchwytu, ruchomy organ czujnika jest wciśnięty na głębokość wyregulowaną ręcznie pokrętłem. Położenie płytki pokazane na fig. 3 powoduje, że końcówka pomiarowa czujnika pozostaje swobodna i może być przykładana do powierzchni innych elementów urządzenia.

Zespół konstrukcyjny składający się z uchwytu, prowadnic, śruby, wspornika i płytki jest zamocowany na ruchomym organie pozycjonera obrotowego o poziomej osi obrotu i może być ustawiany w dowolnej pozycji kątowej poprzez obrót wokół tej osi. Dwie pozycje kątowe pionową i poziomą pokazuje fig. 6. Nieobrotowa część pozycjonera jest zamocowana na ruchomym organie pozycjonera liniowego pionowego połączonego konstrukcyjnie z pozycjonerem liniowym poprzecznym i pozycjonerem liniowym wzdłużnym osadzonym na stałe na korpusie granitowym całego urządzenia zapewniającym stabilność wzajemnego położenia poszczególnych modułów urządzenia. Pozycjonery zawierają precyzyjne mechanizmy śrubowe i są uruchamiane przez serwosilniki sterowane z komputerowego układu sterującego, dzięki czemu mogą w sposób kontrolowany przemieszczać badany czujnik w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach względem korpusu urządzenia oraz obracać go wokół osi poziomej. Ruchy realizowane przez pozycjonery są realizowane z charakterystyczną dla nich dokładnością mniejszą od dokładności czujnika i są wykorzystywane jako ruchy ustawcze.

Na górnej powierzchni wyższej części korpusu granitowego jest zamocowany pozycjoner głowicy pomiarowej, na którego ruchomym organie jest umieszczona głowica pomiarowa. W głowicy pomiarowej znajduje się czujnik siły oraz płaska płytka oporowa. Regulując odpowiednio położeniami pozycjonerów przy poziomym położeniu czujnika można doprowadzić do styku końcówki pomiarowej czujnika z powierzchnią czujnika siły (fig. 4) lub płytki oporowej (fig. 5). W takiej pozycji zmiana położenia głowicy na skutek działania pozycjonera spowoduje uginanie ruchomego organu czujnika i zmianę jego wskazań. Precyzyjna kontrola ugięcia końcówki pomiarowej czujnika jest realizowana za pomocą precyzyjnego liniału optycznego, który z dużą dokładnością określa położenie i przemieszczenie głowicy względem korpusu.

Na poziomej powierzchni ruchomego organu pozycjonera jest zamocowany zespół przesuwnej płytki wzorcowej, w którego wnętrzu jest umieszczona płytka wzorcowa, której górna powierzchnia jest odsłonięta i widoczna w oknie pokrywy zespołu. Przy odpowiednim sterowaniu pozycjonerami zabierak płytki wzorcowej zamocowany na głowicy naciska i przesuwa popychacz płytki wzorcowej, co powoduje przesuwanie płytki wzorcowej wewnątrz zespołu. Przemieszczanie głowicy w kierunku przeciwnym powoduje, że sprężyna znajdująca się wewnątrz zespołu przesuwa płytkę wzorcową i popychacz w kierunku położenia pierwotnego. Ustawienie czujnika za pomocą pozycjonera w pozycji pionowej i przesunięcie w dół za pomocą pozycjonera spowoduje, że końcówka pomiarowa czujnika oprze się o powierzchnię płytki wzorcowej znajdującej się w zespole. Przesuwanie w takim położeniu płytki wzorcowej w zespole powoduje wywieranie bocznej siły tarcia na końcówkę pomiarową czujnika.

Wskazania sprawdzanego czujnika w postaci położenia wskazówki lub wartości wskazywanej przez wyświetlacz są obserwowane za pomocą kamery oraz transmitowane do komputerowego układu sterującego, w którym są analizowane i rejestrowane w celu automatycznego opracowywania wyników badań i edycji raportów kontrolnych. Kamera jest zamocowana na wsporniku, którego położenie może być zmieniane ręcznie na prowadnicy kamery w taki sposób, aby kontrolowany czujnik znajdował się w jej polu widzenia.

Całe urządzenie jest oparte na regulowanych stopkach pozwalających na stabilne posadowienie i wyregulowanie położenia na odpowiednio sztywnym podłożu.

Czynnościami realizowanymi przez pozycjonery oraz rejestracją, obróbką i interpretacją wyników pomiarów realizowanych przez liniał optyczny, czujnik siły i kamerę steruje komputerowy układ sterujący z odpowiednim oprogramowaniem obejmującym między innymi automatyczną realizację procedur pomiarowych i kontrolnych.

Sprawdzenie wartości rozrzutu i histerezy nacisku końcówki pomiarowej czujnika 1 jest realizowane w położeniu czujnika pokazanym na fig. 4, w którym końcówka pomiarowa czujnika naciska na powierzchnię czujnika tensometrycznego siły. Wartość ugięcia końcówki pomiarowej czujnika jest zmieniana poprzez kontrolowaną precyzyjnie za pomocą liniału zmianę położenia głowicy. Ciągły pomiar siły nacisku końcówki pomiarowej na czujnik siły przy jednoczesnej ciągłej zmianie ugięcia w obu kierunkach pozwala na wyznaczenie wartości rozrzutu i histerezy nacisku pomiarowego.

Wyznaczanie błędów wskazań i histerezy pomiarowej czujnika jest realizowane w położeniu czujnika pokazanym na rysunku, w którym końcówka pomiarowa czujnika naciska na płaską powierzchnię płytki oporowej. Wartość ugięcia końcówki pomiarowej czujnika jest zmieniana poprzez kontrolowaną precyzyjnie za pomocą liniału zmianę położenia głowicy. Porównanie wskazań czujnika zarejestrowanych za pomocą kamery i wyników pomiarów przemieszczenia w obu kierunkach głowicy za pomocą liniału optycznego pozwala na wyznaczenie błędów wskazań i histerezy pomiarowej czujnika.

Sprawdzenie wpływu pochylenia czujnika na wskazanie jest realizowane w sposób pokazany na rysunku. Końcówka pomiarowa czujnika opiera się o powierzchnię płytki przestawnej, której położenie jest wyregulowane za pomocą śruby tak, by trzpień pomiarowy czujnika został ugięty o odpowiednią, stałą wartość przemieszczenia. Położenie kątowe czujnika jest zmieniane za pomocą pozycjonera obrotowego (pionowe - fig. 6A i poziome - fig. 6B, lub każde inne), a wskazania czujnika są rejestrowane za pomocą kamery. Porównanie wskazań czujnika w różnych położeniach kątowych pozwala na ocenę wpływu pochylenia na wskazanie.

Wyznaczenie zmiany wskazań czujnika wywołanej naciskiem bocznym jest realizowane w sposób pokazany na fig. 7. Czujnik ustawiony w pozycji pionowej za pomocą pozycjonera jest przemieszczany pionowo w dół za pomocą pozycjonera liniowego do położenia, w którym jego końcówka pomiarowa opiera się o powierzchnię płytki wzorcowej znajdującej się w zespole, a czujnik wskazuje wybraną wartość przemieszczenia. Płytka wzorcowa jest przesuwana poziomo w obu kierunkach wewnątrz zespołu za pomocą zabieraka, popychacza i sprężyny powrotnej. Siła tarcia występuje między powierzchnią płytki wzorcowej, a dociskaną do niej końcówką pomiarową czujnika. Zarejestrowane za pomocą kamery zmiany wskazań czujnika podczas przemieszczania płytki wzorcowej stanowią wynik tego sprawdzenia.

Przedstawione rozwiązanie charakteryzuje się następującymi zaletami:

• umożliwia automatyczną realizację kompletnej, zgodnej z wymaganiami normatywnymi, procedury sprawdzenia poprawności działania czujnika zegarowego, • jest przystosowane do kontroli czujników zegarowych o różnych wymiarach zewnętrznych, zakresach pomiarowych i dokładności realizowanych pomiarów, • realizacja procedur pomiarowych odbywa się w sposób automatyczny lub półautomatyczny, co uniezależnia otrzymane wyniki testowania czujnika od umiejętności i staranności personelu obsługującego.

Przedmiot wynalazku jest pokazany na rysunkach. Fig. 1 i 2 przedstawiają budowę urządzenia. Fig. 1 przedstawia widok aksonometryczny urządzenia, a Fig. 2 widok z góry. Fig. 3 przedstawia sposób zamocowania badanego czujnika zegarowego w urządzeniu. Fig. 4 ilustruje sposób sprawdzenia wartości, rozrzutu i histerezy nacisku pomiarowego. Fig. 5 ilustruje sposób wyznaczania błędów wskazań i histerezy pomiarowej czujnika. Fig. 6 pokazuje sposób sprawdzania wpływu pochylenia czujnika na wskazanie. Fig. 7 przedstawia sposób wyznaczania zmiany wskazań czujnika wywołanej naciskiem bocznym.

Przykład wykonania

Urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych według wynalazku zawiera uchwyt zaciskowy 2 z otworem, w jakim umieszcza się kontrolowany czujnik 1 i blokuje się śrubą wchodzącą w skład uchwytu zaciskowego 2. W uchwycie zaciskowym 2 są osadzone suwliwie dwie prętowe prowadnice ślizgowe 7, do których zamocowany jest wspornik płytki oporowej przestawnej 20 posiadający gniazdo przelotowe, w którym jest umieszczona płytka oporowa przestawna 21. Prowadnice ślizgowe 7 wraz ze wspornikiem 20 i osadzoną w nim płytką 21 zamocowane są przesuwnie w otworach uchwytu zaciskowego 2 tak, że ich położenie reguluje się przez pokręcanie śrubą z pokrętłem 8. Gniazdo przelotowe we wsporniku 20 jest większe od płytki 21, a płytka 21 może zajmować dwa skrajne położenia. Położenie pokazane na rysunku fig. 6 powoduje, że końcówka pomiarowa czujnika 1 opiera się o powierzchnię płytki 21 i w zależności od pozycji wspornika 20 względem uchwytu 2, ruchomy organ czujnika 1 jest wciśnięty na głębokość wyregulowaną ręcznie pokrętłem 8. Położenie płytki 21 pokazane na rysunku nr 3 powoduje, że końcówka pomiarowa czujnika 1 pozostaje swobodna i może być przykładana do powierzchni innych elementów urządzenia.

Zespół konstrukcyjny składający się z uchwytu 2, prowadnic 7, śruby 8, wspornika 20 i płytki 21 jest zamocowany na ruchomym organie pozycjonera obrotowego 3 o poziomej osi obrotu i może być ustawiany w dowolnej pozycji kątowej poprzez obrót wokół tej osi. Dwie pozycje kątowe pionową i poziomą pokazuje rysunek nr 6. Nieobrotowa część pozycjonera 3 jest zamocowana na ruchomym organie pozycjonera liniowego pionowego 4 połączonego konstrukcyjnie z pozycjonerem liniowym poprzecznym 5 i pozycjonerem liniowym wzdłużnym 6 osadzonym na stałe na korpusie granitowym całego urządzenia 17 zapewniającym stabilność wzajemnego położenia poszczególnych modułów urządzenia. Pozycjonery 3, 4, 5 i 6 zawierają precyzyjne mechanizmy śrubowe i są uruchamiane przez serwosilniki sterowane z komputerowego układu sterującego, dzięki czemu mogą w sposób kontrolowany przemieszczać badany czujnik 1 w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach względem korpusu urządzenia 17 oraz obracać go wokół osi poziomej. Ruchy realizowane przez pozycjonery 3, 4, 5 i 6 są realizowane z charakterystyczną dla nich dokładnością mniejszą od dokładności czujnika 1 i są wykorzystywane jako ruchy ustawcze.

Na górnej powierzchni wyższej części korpusu granitowego 17 jest zamocowany pozycjoner głowicy pomiarowej 10, na którego ruchomym organie jest umieszczona głowica pomiarowa 9. W głowicy pomiarowej 9 znajduje się czujnik siły 11 oraz płaska płytka oporowa 12. Regulując odpowiednio położeniami pozycjonerów 4, 5, 6 i 10 przy poziomym położeniu czujnika 1 można doprowadzić do styku końcówki pomiarowej czujnika 1 z powierzchnią czujnika siły 11 (rysunek nr 4) lub płytki oporowej 12 (rysunek nr 5). W takiej pozycji zmiana położenia głowicy 9 na skutek działania pozycjonera 10 spowoduje uginanie ruchomego organu czujnika 1 i zmianę jego wskazań. Precyzyjna kontrola ugięcia końcówki pomiarowej czujnika 1 jest realizowana za pomocą precyzyjnego liniału optycznego 19, który z dużą dokładnością określa położenie i przemieszczenie głowicy 9 względem korpusu 17.

Na poziomej powierzchni ruchomego organu pozycjonera 5 jest zamocowany zespół przesuwnej płytki wzorcowej 13, w którego wnętrzu jest umieszczona płytka wzorcowa, której górna powierzchnia jest odsłonięta i widoczna w oknie 23 pokrywy zespołu 13. Przy odpowiednim sterowaniu pozycjonerami 5, 6 i 10, zabierak płytki wzorcowej 14 zamocowany na głowicy 9 naciska i przesuwa popychacz płytki wzorcowej 22, co powoduje przesuwanie płytki wzorcowej wewnątrz zespołu 13. Przemieszczanie głowicy 9 w kierunku przeciwnym powoduje, że sprężyna znajdująca się wewnątrz zespołu 13 przesuwa płytkę wzorcową i popychacz 22 w kierunku położenia pierwotnego. Ustawienie czujnika 1 za pomocą pozycjonera 3 w pozycji pionowej i przesunięcie w dół za pomocą pozycjonera 4 spowoduje, że końcówka pomiarowa czujnika 1 oprze się o powierzchnię płytki wzorcowej znajdującej się w zespole 13. Przesuwanie w takim położeniu płytki wzorcowej w zespole 13 powoduje wywieranie bocznej siły tarcia na końcówkę pomiarową czujnika 1.

Wskazania sprawdzanego czujnika 1 w postaci położenia wskazówki lub wartości wskazywanej przez wyświetlacz są obserwowane za pomocą kamery 15 oraz transmitowane do komputerowego układu sterującego, w którym są analizowane i rejestrowane w celu automatycznego opracowywania wyników badań i edycji raportów kontrolnych. Kamera 15 jest zamocowana na wsporniku, którego położenie może być zmieniane ręcznie na prowadnicy kamery 16 w taki sposób, aby kontrolowany czujnik 1 znajdował się w jej polu widzenia.

Całe urządzenie jest oparte na regulowanych stopkach 18 pozwalających na stabilne posadowienie i wyregulowanie położenia na odpowiednio sztywnym podłożu.

Czynnościami realizowanymi przez pozycjonery 3, 4, 5, 6 i 10 oraz rejestracją, obróbką i interpretacją wyników pomiarów realizowanych przez liniał optyczny 19, czujnik siły 11 i kamerę 15 steruje komputerowy układ sterujący z odpowiednim oprogramowaniem obejmującym między innymi automatyczną realizację procedur pomiarowych i kontrolnych.

Sprawdzenie wartości rozrzutu i histerezy nacisku końcówki pomiarowej czujnika 1 jest realizowane w położeniu czujnika pokazanym na rysunku 4, w którym końcówka pomiarowa czujnika 1 naciska na powierzchnię czujnika tensometrycznego siły 11. Wartość ugięcia końcówki pomiarowej czujnika 1 jest zmieniana poprzez kontrolowaną precyzyjnie za pomocą liniału 19 zmianę położenia głowicy 9. Ciągły pomiar siły nacisku końcówki pomiarowej na czujnik siły 11 przy jednoczesnej ciągłej zmianie ugięcia w obu kierunkach pozwala na wyznaczenie wartości rozrzutu i histerezy nacisku pomiarowego.

Wyznaczanie błędów wskazań i histerezy pomiarowej czujnika 1 jest realizowane w położeniu czujnika pokazanym na rysunku 5, w którym końcówka pomiarowa czujnika 1 naciska na płaską powierzchnię płytki oporowej 12. Wartość ugięcia końcówki pomiarowej czujnika 1 jest zmieniana poprzez kontrolowaną precyzyjnie za pomocą liniału 19 zmianę położenia głowicy 9. Porównanie wskazań czujnika zarejestrowanych za pomocą kamery 15 i wyników pomiarów przemieszczenia w obu kierunkach głowicy 9 za pomocą liniału optycznego 19 pozwala na wyznaczenie błędów wskazań i histerezy pomiarowej czujnika 1.

Sprawdzenie wpływu pochylenia czujnika 1 na wskazanie jest realizowane w sposób pokazany na rysunku 6. Końcówka pomiarowa czujnika 1 opiera się o powierzchnię płytki przestawnej 21, której położenie jest wyregulowane za pomocą śruby 8 tak, by trzpień pomiarowy czujnika 1 został ugięty o odpowiednią, stałą wartość przemieszczenia. Położenie kątowe czujnika 1 jest zmieniane za pomocą pozycjonera obrotowego 3 (pionowe - rys. 6A i poziome - rys. 6B, lub każde inne), a wskazania czujnika 1 są rejestrowane za pomocą kamery 15. Porównanie wskazań czujnika w różnych położeniach kątowych pozwala na ocenę wpływu pochylenia na wskazanie.

Wyznaczenie zmiany wskazań czujnika 1 wywołanej naciskiem bocznym jest realizowane w sposób pokazany na rysunku nr 7. Czujnik 1 ustawiony w pozycji pionowej za pomocą pozycjonera 3 jest przemieszczany pionowo w dół za pomocą pozycjonera liniowego 4 do położenia, w którym jego końcówka pomiarowa opiera się o powierzchnię płytki wzorcowej znajdującej się w zespole 13, a czujnik wskazuje wybraną wartość przemieszczenia. Płytka wzorcowa jest przesuwana poziomo w obu kierunkach wewnątrz zespołu 13 za pomocą zabieraka 14, popychacza 22 i sprężyny powrotnej. Siła tarcia występuje między powierzchnią płytki wzorcowej, a dociskaną do niej końcówką pomiarową czujnika 1. Zarejestrowane za pomocą kamery 15 zmiany wskazań czujnika 1 podczas przemieszczania płytki wzorcowej stanowią wynik tego sprawdzenia.

Wykaz oznaczeń

Urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych (widok przestrzenny):

- kontrolowany czujnik zegarowy,

- uchwyt zaciskowy czujnika 1,

- pozycjoner obrotowy,

- pozycjoner liniowy pionowy,

- pozycjoner liniowy poprzeczny,

- pozycjoner liniowy wzdłużny,

- prowadnice ślizgowe płytki oporowej przestawnej,

- śruba z pokrętłem,

- głowica pomiarowa,

- pozycjoner głowicy pomiarowej,

- czujnik siły,

- płytka oporowa,

- zespół przesuwnej płytki wzorcowej,

- zabierak płytki wzorcowej,

- kamera z oświetlaczem,

- prowadnica kamery,

- korpus granitowy,

- stopki,

- precyzyjny liniał optyczny,

- wspornik płytki oporowej przestawnej,

- płytka oporowa przestawna,

- popychacz przesuwnej płytki wzorcowej,

- okno w pokrywie zespołu przesuwnej płytki wzorcowej.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do automatycznej kontroli dokładności wskazań czujników zegarowych zawierające uchwyt zaciskowy 2 z otworem, w jakim umieszcza się kontrolowany czujnik 1 i śrubą blokującą wchodzącą w skład uchwytu zaciskowego 2 znamienne tym, że w uchwycie zaciskowym 2 są osadzone suwliwie dwie prętowe prowadnice ślizgowe 7, do których zamocowany jest wspornik płytki oporowej przestawnej 20 posiadający gniazdo przelotowe, w którym jest umieszczona płytka oporowa przestawna 21,a prowadnice ślizgowe 7 wraz ze wspornikiem 20 i osadzoną w nim płytką 21 zamocowane są przesuwnie w otworach uchwytu zaciskowego 2 tak, że ich położenie reguluje się pokręcanie śrubą z pokrętłem 8 i gniazdo przelotowe we wsporniku 20 jest większe od płytki 21, a płytka 21 zajmuje dwa skrajne położenia, takie, że końcówka pomiarowa czujnika 1 opiera się o powierzchnię płytki 21 i w zależności od pozycji wspornika 20 względem uchwytu 2, ruchomy organ czujnika 1 jest wciśnięty na głębokość wyregulowaną ręcznie pokrętłem 8 pomiarowa czujnika 1 pozostaje swobodna i może być przykładana do powierzchni innych elementów urządzenia, a zespół konstrukcyjny składający się z uchwytu 2, prowadnic 7, śruby 8, wspornika 20 i płytki 21 jest zamocowany na ruchomym organie pozycjonera obrotowego 3 o poziomej osi obrotu i może być ustawiany w dowolnej pozycji kątowej poprzez obrót wokół tej osi, a nieobrotowa część pozycjonera 3 jest zamocowana na ruchomym organie pozycjonera liniowego pionowego 4 połączonego konstrukcyjnie z pozycjonerem liniowym poprzecznym 5 i pozycjonerem liniowym wzdłużnym 6 osadzonym na stałe na korpusie granitowym całego urządzenia 17 zapewniającym stabilność wzajemnego położenia poszczególnych modułów urządzenia i pozycjonery 3, 4, 5 i 6 zawierają precyzyjne mechanizmy śrubowe i są uruchamiane przez serwosilniki sterowane z komputerowego układu sterującego, dzięki czemu mogą w sposób kontrolowany przemieszczać badany czujnik 1 w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach względem korpusu urządzenia 17 oraz obracać go wokół osi poziomej.

2. Urządzenie według zastrz. 1 znamienne tym, że na górnej powierzchni wyższej części korpusu granitowego 17 jest zamocowany pozycjoner głowicy pomiarowej 10, na którego ruchomym organie jest umieszczona głowica pomiarowa 9.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 znamienne tym, że w głowicy pomiarowej 9 znajduje się czujnik siły 11 oraz płaska płytka oporowa 12, a na poziomej powierzchni ruchomego organu pozycjonera 5 jest zamocowany zespół przesuwnej płytki wzorcowej 13, w którego wnętrzu jest umieszczona płytka wzorcowa, której górna powierzchnia jest odsłonięta i widoczna w oknie 23 pokrywy zespołu 13, a wskazania sprawdzanego czujnika 1 w postaci położenia wskazówki lub wartości wskazywanej przez wyświetlacz są obserwowane za pomocą kamery 15 zamocowanej na wsporniku, którego położenie jest zmienne na prowadnicy kamery 16 w taki sposób, aby kontrolowany czujnik 1 znajdował się w jej polu widzenia.

4. Urządzenie według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienne tym, że jest oparte na regulowanych stopkach 18.

5. Urządzenie według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienne tym, że pozycjonery 3, 4, 5, 6 i 10 oraz kamera 15, czujnik siły liniał optyczny 19 przyłączone są do jednostki komputerowej zajmującej się obróbką i interpretacją wyników pomiarów realizowanych przez liniał optyczny 19, czujnik siły 11 i kamerę 15.