Модернизация склерометрического комплекса для измерения твёрдости
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?игнал с ёмкостного датчика перемещения усиливается усилителем.
Далее сигналы с обоих усилителей передаются на контроллер для обработки, а затем на центральный процессор, где фиксируются в бланках и выводятся на печать.
2.3 Методика выполнения измерения твёрдости на модернизированном тестере
При подготовке к проведению измерений необходимо соблюсти следующие требования (нормальные условия измерения) [13]:
. температура окружающей среды 2935К (+205С);
. относительная влажность окружающего воздуха 30…80%;
. атмосферное давление 1004 кПа (75030 мм.рт.ст.);
. напряжение питания сети - 22010В, частота - 505Гц.
В помещении, где производятся измерения не должно быть дыма, пыли, агрессивных паров. Только при выполнении данных условий возможно проведение измерений.
. Модернизированный прибор установить на стол, обеспечивающий защиту прибора от воздействия вибраций, передаваемых через стены и пол здания.
. Прибор заземлить.
. Перед проведением измерения необходимо тщательно протереть поверхности детали и поверхность стола, на который деталь устанавливается.
. В ЦП ввести все параметры необходимые для проведения измерения.
. Далее включаются в работу датчики положения стола (ДПС) и тестера (ДПТ), которые возвращают модуль и стол в первоначальное положение. Координаты начального положения запрограммированы в контроллере.
. Установить деталь на стол.
Рисунок 17 - Тестер и деталь
. С контроллера поступает сигнал на линейный двигатель ЛДТ, перемещающий тестер до касания с деталью. После касания индентора с мерой, подвеска, на которой зафиксирована одна из обкладок измерительного конденсатора, упирается в поверхность и перестаёт двигаться, а кронштейн, на котором установлена вторая обкладка продолжает опускаться вниз. При этом на выходе ёмкостного датчика появляется сигнал, по которому определяется момент касания. Этот сигнал поступает на контроллер.
. С контроллера поступает сигнал на шаговый двигатель, который давит на винт через муфту, а винт, в свою очередь, давит на рамку с закрепленным на ней тензодатчиком. Индентор внедряется в деталь на глубину 3 мкм.
. Далее с контроллера подаётся сигнал на линейный двигатель (ЛДС), который перемещает стол с деталью. Перемещение производится на расстояние, равное 250 мкм. Это расстояние программируется в контроллере.
. Сигналы с ёмкостного датчика перемещения и тензодатчика силы поступают в контроллер, где обрабатываются в формуле 9:
, (9)
где Р - нормальная нагрузка, кгс (с тензодатчика);
h - глубина борозды, мм (с ёмкостного датчика).
Итогом вычисления является значение твёрдости.
. Далее значение твёрдости поступает на визуальный контроль оператору на ЦП.
. После того, как стол переместился на 250 мкм, срабатывает датчик положения (ДПТ), который перемещает тестер в вертикальном направлении в первоначальное положение. Полученное значение твёрдости и другие параметры при измерении фиксируются в протоколе измерений, а далее - выводятся на печать.
2.4 Описание схемы электрической принципиальной
Датчик силы тензометрический реализован по полумостовой схеме. [СамГТУ.200501.059.009.09]. В измерительном мосте содержатся два тензорезистора, работающих в противофазе, два прецизионных постоянных резистора с таким же сопротивлением. В одно из плеч моста включен подстроечный резистор для балансировки моста, для повышения чувствительности подстроечного резистора (многооборотного) параллельно ему дополнительно подсоединен постоянный резистор с малым сопротивлением. Это позволяет снизить падение напряжение в данной ветке моста и уменьшить изменение потенциала на движке резистора за один оборот. Питание моста осуществляется от источника опорного напряжения, собранного на микросхеме REF 192, выдающего стабилизированное напряжение 2,5В.
Полученная разность потенциалов с плеч моста подается через резисторы R5 и R6 на вход операционного усилителя, в котором коэффициент усиления задается соотношением сопротивлений резисторов R7 и R5. В усилителе использованы прецизионные резисторы с разбросом 0,1%. Питание усилителя осуществляется от стабилизатора, собранного на микросхеме КР142ЕН5А, выдающего напряжение 5В.
Датчик вертикальных перемещений емкостный, состоящий из высокочастотного генератора, собранного на базе двух элементов 2И-НЕ. Частота генерируемых колебаний устанавливается в пределах нескольких мегагерц и устанавливается времязадающей цепочкой R1, C1. Сигнал от генератора по экранированным проводам поступает на емкостный датчик, состоящий из двух пластин (подвижной и неподвижной), составляющих обкладки измерительного конденсатора. После конденсатора высокочастотный сигнал детектируется диодами D1, D2 и фильтруется конденсатором С2, после которого на выходе получаем постоянное напряжение, величина которого зависит от емкости измерительного конденсатора. Для повышения чувствительности емкостного преобразователя полученный сигнал усиливается инструментальным усилителем, собранным на базе двух операционных усилителей. При этом имеется возможность задавать нулевой уровень датчика при помощи потенциометра, напряжение от которого поступает на один из входов усилителя. Для установки нуля на движке потенциометра устанавливается напряжение, равное сигналу емкостного датчика. При повышении измеряемого сигнала, на выходе усилителя получаем напряжение, рав?/p>