專利名稱:電壓式位移數(shù)字顯示器的制作方法
本實(shí)用新型屬于一種電子測(cè)量?jī)x器，用于測(cè)量機(jī)器設(shè)備位移大小的一種裝置。
目前，在機(jī)械加工和數(shù)控機(jī)床上，位移數(shù)顯裝置得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有的數(shù)顯裝置主要由檢測(cè)器件和數(shù)顯表兩部分組成。在自動(dòng)檢測(cè)器件中，如光柵、磁尺、感應(yīng)同步器等數(shù)顯裝置，它們的穩(wěn)定性好，測(cè)量精度較高，從而得到了充分應(yīng)用?，F(xiàn)以直線式感應(yīng)同步器為例它的結(jié)構(gòu)主要由定尺和滑尺組成?；唠S機(jī)械位移部分運(yùn)動(dòng)，定尺固定在機(jī)床身上。由于定、滑尺相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電信號(hào)，經(jīng)處理后送入數(shù)顯表，但因機(jī)械位移有多大，定尺就必須有多長(zhǎng)，限制了直線式位移數(shù)顯裝置的測(cè)量范圍。一般為0～10米，精度為±0.01毫米。但此類位移數(shù)顯裝置在其他惡劣環(huán)境，如在露天、礦井、水下；或是有害介質(zhì)中；就根本不能使用；或?qū)⑹艿絿?yán)重腐蝕而縮短使用壽命。如果在那些位移要求較大，精度相對(duì)要求較低和工作環(huán)境比較惡劣的機(jī)器設(shè)備中使用現(xiàn)有的感應(yīng)同步器，就不能滿足經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和工作條件的要求。很不適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)設(shè)施的需要。
本實(shí)用新型的目的是提供一種電壓式位移數(shù)字顯示器，當(dāng)測(cè)量0～30米的位移時(shí)，其顯示精度為±0.001米；當(dāng)測(cè)量0～300米時(shí)，其精度為±0.01米。并可輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理和自動(dòng)控制。
電壓式位移數(shù)字顯示器的基本原理是以電壓的直線變化直接模擬為機(jī)械位移的變化，它的自動(dòng)檢測(cè)器件由一高精度穩(wěn)壓電源和轉(zhuǎn)換器組成。數(shù)顯部分是一臺(tái)數(shù)字式電壓表，可選用DY7135或PZ70電壓表。也可選用直流電壓表，用儀表來顯示位移大小。
根據(jù)主機(jī)的情況，電壓式位移數(shù)字顯示器的轉(zhuǎn)換器可采用以下兩種轉(zhuǎn)換方式一、機(jī)械轉(zhuǎn)換式如圖1，它主要由減速齒輪(4)和(6)，高精度線性多卷電位器(7)組成，減速齒輪的減速比由主機(jī)決定。以QPQ卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)為列
I＝2 (I1·n)/(I2·N)I為減速比。I1為主機(jī)大小齒比，I2為主機(jī)大小鏈輪減速比。n為閘門最大位移折合為繩筒卷數(shù)，N為電位器卷數(shù)。計(jì)算時(shí)應(yīng)留有裕量。如QPQ2×16型卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，I1＝5.1，I2＝ 40/12 ，最大位移13米，繩筒外園1.225米，n＝10.6，N＝10，所以I＝3.24，取10％裕量，I為3.56即可。機(jī)械轉(zhuǎn)換器的小齒(4)直接與主機(jī)大鏈輪軸(2)相連。主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，減速齒輪帶動(dòng)多卷電位器(7)轉(zhuǎn)動(dòng)。電位器(7)可選用W×D4－23電位器。如主機(jī)為礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)，則將減速齒(4)與主機(jī)減速器輸出端相連。使減速齒(4)隨主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
二、脈沖轉(zhuǎn)換式。如圖2，它主要由凸弧環(huán)(14)，微動(dòng)脈沖開關(guān)(16)，主機(jī)正反轉(zhuǎn)控制觸點(diǎn)(17)，步進(jìn)電機(jī)(20)和脈沖分配器(18)，脈沖放大器(19)組成。以LQ－5啟閉機(jī)為列，在主機(jī)螺母(11)上固定凸弧環(huán)(14)。并在一側(cè)安裝脈沖開關(guān)(16)。升降閘門時(shí)，凸弧環(huán)隨螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。它的凸出部分使脈沖開關(guān)動(dòng)作，形成隨位移變化的脈沖，并進(jìn)入脈沖分配器和放大器，使步進(jìn)電機(jī)隨主機(jī)升降而正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)與脈沖個(gè)數(shù)成正比，且步進(jìn)電機(jī)直接與圖1的多卷電位器(7)相連。這樣，就達(dá)到以電壓的變化直接模擬位移變化的目的。凸弧環(huán)凸點(diǎn)的個(gè)數(shù)決定主機(jī)一轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)。它由下式?jīng)Q定X＝N· (360·T)/(Q·L)在此式中，X是凸弧環(huán)凸點(diǎn)個(gè)數(shù)，它的具體尺寸由脈沖開關(guān)(16)決定，N為電位器卷數(shù)，Q為步進(jìn)電機(jī)步距角，T為螺桿螺距，L為最大位移。計(jì)算結(jié)果進(jìn)位取整數(shù)，以LQ－5型螺桿式啟閉機(jī)為例；L＝5米，T＝12毫米，Q＝3°，N＝10則X＝2.8，取X＝3。脈沖開關(guān)(16)在頻率低于1200次／小時(shí)時(shí)選用LXK2行程開關(guān)，高于此頻率時(shí)選用LXJ0無觸點(diǎn)開關(guān)。步進(jìn)電機(jī)可選用SB－2A步進(jìn)電機(jī)，并選用與之配套的脈沖分配器和放大器。
無論是機(jī)械還是脈沖轉(zhuǎn)換器，它們都與多卷電位器保持連動(dòng)。機(jī)械轉(zhuǎn)換式通過圖1的大齒(6)直接與多卷電位器(7)相連，脈沖轉(zhuǎn)換式通過圖2的步進(jìn)電機(jī)(20)直接與圖3的多卷電位器(7)相連。
本實(shí)用新型的測(cè)量?jī)x器，用發(fā)光數(shù)碼管直接顯示閘門高度或其他機(jī)器設(shè)備位移量，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀察和控制。適用于工作環(huán)境比較惡劣，特別是在露天、水下、有害介質(zhì)中使用而不受限制，可供測(cè)量位移范圍較大，精度相對(duì)要求不高的機(jī)器設(shè)備采用，該儀器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，直觀，成本低的優(yōu)點(diǎn)，滿足了社會(huì)的需要和生產(chǎn)技術(shù)的要求，為在礦井水庫(kù)、河閘和水利發(fā)電設(shè)備上的機(jī)器提供了自動(dòng)測(cè)量?jī)x器，為電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理提供了條件。
圖1是機(jī)械轉(zhuǎn)換式結(jié)構(gòu)圖。它由主機(jī)大鏈輪(1)，主機(jī)大鏈輪軸(2)，機(jī)械轉(zhuǎn)換背板(3)，小齒(4)，固定螺栓(5)，大齒(6)，多圈電位器(7)，背板調(diào)整固定孔(8)，電位器固定板(9)，接線柱(10)組成。
圖2是脈沖轉(zhuǎn)換式結(jié)構(gòu)圖，它由主機(jī)螺母(11)，主機(jī)螺桿(12)，主機(jī)大端蓋(13)，凸弧環(huán)(14)，螺栓(15)，脈沖開關(guān)(16)，主機(jī)正反轉(zhuǎn)交流接觸器常開觸點(diǎn)(17)，脈沖分配器(18)，放大器(19)，步進(jìn)電機(jī)(20)組成。
圖3是電壓式位移數(shù)字顯示器電原理圖。它由變壓器(21)，整流器(22)，濾波器(23)，集成穩(wěn)壓模塊(24)，可選用SM900000或WB724模塊。調(diào)壓電位器(25)，轉(zhuǎn)換器(26)，它可以是機(jī)械轉(zhuǎn)換式或脈沖轉(zhuǎn)換式的任意一種。多卷電位器(7)，數(shù)顯表(27)組成。
電壓式位移數(shù)字顯示器可根據(jù)主機(jī)的情況分別采用機(jī)械轉(zhuǎn)換式或脈沖轉(zhuǎn)換式。
本實(shí)用新型的實(shí)施調(diào)試過程如下參照?qǐng)D3將啟閉機(jī)閘門或其它機(jī)器的位移降到0點(diǎn)，此時(shí)主機(jī)行程開關(guān)應(yīng)動(dòng)作，標(biāo)準(zhǔn)電壓(25)調(diào)到任意正值，一般調(diào)到8～10伏。調(diào)整多卷電位器(7)，使數(shù)顯表顯示0。然后將主機(jī)與轉(zhuǎn)換部分(機(jī)械轉(zhuǎn)換或脈沖轉(zhuǎn)換的任意一種)聯(lián)接好，主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換部分和多卷電位器也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)位移升到最大值時(shí)，行程開關(guān)動(dòng)作，細(xì)心測(cè)量閘門或機(jī)器的最大高度位移，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓調(diào)壓器(25)，使數(shù)顯表顯示的數(shù)字與實(shí)際測(cè)量的位移數(shù)字相等，并重復(fù)調(diào)節(jié)幾次，即可進(jìn)行測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量機(jī)器設(shè)備位移大小的裝置，由變壓器(21)、整流器(22)、濾波器(23)、集成穩(wěn)壓模塊(24)、調(diào)壓電位器(7)、數(shù)顯表(27)組成。其特征是電壓式位移數(shù)字顯示器的自動(dòng)檢測(cè)器件，可任選機(jī)械轉(zhuǎn)換式或脈沖轉(zhuǎn)換式。機(jī)械轉(zhuǎn)換式是通過大齒(6)直接與多圈電位器(7)相連，脈沖轉(zhuǎn)換式是通過步進(jìn)電機(jī)(20)直接與多圈電位器(7)相連，以電壓的直線變化直接模擬為機(jī)械位移的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是自動(dòng)檢測(cè)器件采用機(jī)械轉(zhuǎn)換時(shí)，小齒(4)直接與水利啟閉機(jī)主機(jī)大鏈輪軸(2)或卷?yè)P(yáng)機(jī)減速輸出軸相連。主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過減速齒輪(4)、(6)帶動(dòng)多卷電位器(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備位移大小的數(shù)字顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是自動(dòng)檢測(cè)器件采用脈沖轉(zhuǎn)換式時(shí)，由主機(jī)帶動(dòng)凸弧環(huán)(14)通過脈沖開關(guān)(16)產(chǎn)生隨位移變化的脈沖數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器設(shè)備位移大小的數(shù)字顯示。
專利摘要
本實(shí)用新型為電壓式位移數(shù)字顯示器。它能直觀地測(cè)量和顯示機(jī)器設(shè)備的位移量，測(cè)量0～30米位移時(shí)，顯示精度可到±0.001米；測(cè)量0～300米時(shí)，顯示精度可到±0.01米。它適用于工作環(huán)境惡劣，機(jī)器位移量大，精度相對(duì)要求不高的露天、礦井、水下工作的卷?yè)P(yáng)機(jī)、水利啟閉機(jī)及其他機(jī)器設(shè)備上。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，測(cè)量范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。并為此類機(jī)器設(shè)備的電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理提供了條件。
文檔編號(hào)G01D7/00GK86208451SQ86208451
公開日1988年2月24日 申請(qǐng)日期1986年10月24日
發(fā)明者孫科明 申請(qǐng)人:孫科明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan