ИЗМЕРИТЕЛЬ ВОЛНИСТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при изготовлении измерителей волнистости, используемых в производстве древесных материалов, в частности, древесных плит.
Известен профилограф модели 2890 М (Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ВНИИдрев, Балабаново, 1988). Профилометр включает измерительное устройство с первичным преобразователем, прибор показывающий с индуктивным преобразователем модели 276, самопишущий прибор модели Н3031 и комплект одноштриховых контрольных мер.
Недостатком известного устройства является отсутствие цифровой информации о волнистости поверхности исследуемых материалов. Получение необходимой информации осуществляется путем трудоемкой обработки результатов, выдаваемых самопишущим прибором, что не может обеспечить высокую точность измеряемых параметров волнистости.
Известно также устройство для контроля качества поверхности древесностружечных плит. Известное устройство включает корпус, каретку с ощупывающим устройством, содержащим измерительный рычаг со щупом, преобразователь вертикального перемещения и привод. (Патент РФ на изобретение №1796458, MKИ B 27 N 3/00, опуб. 23.02.93 -прототип).
Недостатком известного устройства является также отсутствие возможности получения цифровой информации о волнистости поверхности исследуемых материалов. Получение необходимой информации осуществляется путем очень трудоемкой ручной обработки полученных
результатов, что не может обеспечить высокую точность измеряемых параметров волнистости. Кроме того, устройство может работать только стационарно (например, в исследовательской лаборатории).
Технической задачей полезной модели является расширение технических возможностей измерителя шероховатости, повышение точности получаемых измерений и оперативности их получения, а также исключение трудоемких работ в процессе получения необходимой цифровой информации.
Поставленная цель достигается тем, что измеритель волнистости поверхности плоских изделий, включающий корпус, каретку с ощупывающим устройством, содержащим измерительный рычаг со щупом, преобразователь вертикального перемещения, - снабжен преобразователем горизонтальною перемещения, микропроцессорным блоком обработки информации с цифровым выходом, устройством индикации, кнопками управления, источником питания, зарядным устройством, при этом щуп снабжен штоком, а его рабочая поверхность увеличена и выполнена скругленной, причем преобразователь вертикального перемещения выполнен в виде преобразователя линейного перемещения, соединенного со штоком щупа, преобразователь горизонтального перемещения выполнен в виде тела вращения и преобразователя вращения в электрический сигнал или, например, в виде оптической мыши, а источник питания выполнен в виде аккумулятора с возможностью подключения к зарядному устройству и к блоку обработки информации.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- измеритель снабжен преобразователем горизонтального перемещения, микропроцессорным блоком обработки информации с цифровым выходом, устройством индикации, кнопками управления, источником питания, зарядным устройством;
- щуп снабжен штоком, а его рабочая поверхность увеличена и выполнена скругленной;
- преобразователь горизонтального перемещения выполнен в виде тела вращения и преобразователя вращения в электрический сигнал или, например, в виде оптической мыши;
- источник питания выполнен в виде аккумулятора с возможностью подключения к зарядному устройству и к блоку обработки информации.
Это позволит расширить технические возможности измерителя шероховатости, повысить точность получаемых измерений и оперативность их получения, а также исключить трудоемкие работы в процессе получения необходимой цифровой информации.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также решений с указанными отличительными признаками.
Полезная модель применима и будет использоваться на промышленных предприятиях в 2007 г.
На фиг.1 изображена схема измерителя волнистости, вид сбоку;
На фиг.2 изображен профиль волнистости поверхности исследуемого плоского изделия.
Измеритель волнистости поверхности плоских изделий 1 включает корпус 2, каретку (на фиг. не показана) с ощупывающим устройством 3, содержащим щуп 4, преобразователь 5 вертикального перемещения. Измеритель снабжен преобразователем 6 горизонтального перемещения, микропроцессорным блоком 7 обработки информации с цифровым выходом 8, устройством индикации 9, кнопками управления 10, источником питания 11, зарядным устройством 12, при этом щуп 4 снабжен штоком 13, а его рабочая поверхность 14 выполнена скругленной.
Преобразователь 5 вертикального перемещения выполнен в виде преобразователя линейного перемещения 15, соединенного со штоком 13 тупа 4. Преобразователь 6 горизонтального перемещения выполнен в виде тела вращения 16 и преобразователя вращения 17 в электрический сигнал. Преобразователь 6 горизонтального перемещения может быть выполнен, например, в виде оптической мыши.
Источник питания 11 выполнен в виде аккумулятора с возможностью подключения к зарядному устройству 12 и к блоку 7 обработки информации.
В качестве базовой поверхности используется измерительная планка 18 из стекла, обеспечивающая длину оценки до 350 мм.
Измеритель волнистости поверхности плоских изделий работает следующим образом.
Перед началом работы измерителя аккумулятор источника питания 12 заряжается посредством зарядного устройства 13. На контролируемую поверхность устанавливают измерительную планку 18 вдоль направления проводимого измерения. На измерительную планку 18 с одного из ее концов устанавливают измеритель таким образом, что бы щуп 4 контактировал с контролируемой поверхностью, а тело вращения 16 преобразователя 6 горизонтального перемещения контактировало с измерительной планкой 18.
Кнопками управления 10 выбирают режим работы «Настройка» - «Измерение» и осуществляют включение начала измерения. Вручную плавно перемещают измеритель вдоль продольного ребра измерительной планки 18 к противоположному ее концу. После начала перемещения во время измерений цифровое табло устройства индикации 9 гаснет, а микропроцессорный блок 7 обработки информации принимает импульсы с преобразователей 5 и 6 соответственно вертикального и горизонтального перемещения.
Преобразователь 5 вертикального перемещения периодического действия, периодичность передачи импульсов с которого в микропроцессорный блок 7 составляет 0,6-0,8 с. Импульсы с преобразователя 6 горизонтального перемещения, следующие через 0,1 мм движения измерителя волнистости по контролируемой поверхности 1, поступают в блок 7 обработки информации, который после завершения измерения выдает на устройство индикации 9 информацию об амплитуде волны и среднем шаге волны, а также о количестве выступов волны на длине оценки. Примерно через 30 с на устройстве индикации 9 появляются значения параметров:
W: х, ххх мм
амплитуда волны
Sw: xx, x мм
/х средний шаг волны/ количество выступов,
При отсутствии волн, но при наличии покоробленности
W: х, ххх мм
амплитуда волны
При отсутствии волн на цифровом табло устройства индикации 9 отображается информация о высоте неровности как амплитуде волны и информация «Волна не найдена». Полученные результаты измерения неровности интепретируют как покорбленность.
Определение параметров волнистости W и Sw в блоке 7 обработки информации производится по алгоритму, разработанному согласно рекомендациям ISO 3274: 1996, ISO 4288:1996.
Форма сигнала, передаваемого с преобразователей перемещения 5 и 6, представлена на фиг.2
Использование полезной модели позволяет получить сразу конечный результат без применения трудоемкой ручной обработки, что обеспечивает высокую точность полученных результатов. Заявленная конструкция измерителя - переносная, т.е позволяет использовать его где угодно. Цифровой выход позволяет подключать измеритель к компьютеру.
Выполнение рабочей поверхности щупа увеличенной и скругленной позволяет получение более точных данных о волнистости путем исключения из них влияния шероховатости исследуемой поверхности, а также способствует более плавному перемещению щупа по исследуемой поверхности, что повышает срок службы измерителя.
Таким образом, полезная модель позволяет расширить технические возможности измерителя шероховатости, повысить точность получаемых измерений и оперативность их получения, а также исключить трудоемкие работы в процессе получения необходимой цифровой информации.