RU2605785C2

RU2605785C2 - Method of measuring and controling of misalignment

Info

Publication number: RU2605785C2
Application number: RU2014153705/28A
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Бирюков; Ирина Игоревна Рабинович; Альбина Игоревна Мельситова; Константин Константинович Рудченко; Владимир Петрович Мельник; Александр Владимирович Кутов; Александр Анатольевич Орлов; Владимир Михайлович Скворцов; Виталий Викторович Литреев; Дмитрий Евгеньевич Козлов; Денис Евгеньевич Григорьев; Алексей Анатольевич Крутых
Original assignee: Игорь Михайлович Бирюков
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-12-27
Also published as: RU2014153705A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to methods of measurement and control of misalignment manually or automatically using known methods. Proposed method consists in the fact that misalignment measured is performed, then carry out repeated measurement of misalignment, wherein meters installed in parallel, the measurement range of each next meter is equal to maximum error of the previous one. In this known invariant system of regulation or control by misalignment will be accurately or more accurately are brought to zero.

EFFECT: technical effect consists in that the technical implementation is simplified and increased measuring accuracy or adjustment.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к методам измерения или регулирования несоосности вручную или автоматически известными методами.The invention relates to methods for measuring or adjusting misalignment manually or automatically by known methods.

Известен способ контроля соосности, например, валов машин, заключающийся в измерении расстояния между их поверхностями с помощью измерителя, отличающийся тем, что вычисляют расстояние между поверхностями валов при их соосном расположении и корректируют показания измерителя на эту величину, поворачивают устройство на одном из валов, определяют горизонтальную, вертикальную и экстремальную несоосность, устанавливают измеритель в положение экстремальной несоосности и продолжают измерение несоосности валов (см. патент №2242708, G01B 5/24).A known method of controlling the alignment of, for example, machine shafts, which consists in measuring the distance between their surfaces using a meter, characterized in that they calculate the distance between the surfaces of the shafts when they are coaxial and correct the meter for this value, turn the device on one of the shafts, determine horizontal, vertical and extreme misalignment, set the meter to extreme misalignment and continue to measure shaft misalignment (see patent No. 2242708, G01B 5/24).

Ошибка измерения несоосности зависит от разности диаметров валов, от класса точности измерителя и его диапазона измерения. Чем больше диапазон измерения при неизменном классе точности, тем больше абсолютная ошибка.The misalignment measurement error depends on the difference in shaft diameters, on the accuracy class of the meter and its measuring range. The larger the measuring range with a constant accuracy class, the greater the absolute error.

Так как ошибка от разности диаметров во много раз может превосходить ошибку измерителя, то ошибкой последнего пренебрегают, а основное внимание уделяют нейтрализации ошибки за счет разности диаметров валов.Since the error from the diameter difference can be many times greater than the error of the meter, the error of the latter is neglected, and the main attention is paid to neutralizing the error due to the difference in the diameters of the shafts.

Известны способы измерения несоосности в области, где разница диаметров не влияет на точность измерения (см. патент №2365873, G01B 5/24, «Способ измерения несоосности валов»).Known methods for measuring misalignment in the area where the difference in diameter does not affect the accuracy of the measurement (see patent No. 2365873, G01B 5/24, "Method for measuring misalignment of shafts").

Известны способы измерения горизонтальной и вертикальной несоосности, а также измерение экстремальной несоосности в любой точке вокруг валов, где разница диаметров валов не влияет на точность измерения (см. патент №2370729, G01B 5/24, «Способ измерения экстремальной несоосности»).Known methods for measuring horizontal and vertical misalignment, as well as measuring extreme misalignment at any point around the shafts, where the difference in shaft diameters does not affect the measurement accuracy (see patent No. 2370729, G01B 5/24, "Method of measuring extreme misalignment").

Таким образом, известны способы и устройства, в которых разница диаметров валов не влияет на точность измерения (определения). Дальнейшее повышение точности измерения или регулирования несоосности сдерживают сами измерители.Thus, methods and devices are known in which the difference in shaft diameters does not affect the accuracy of measurement (determination). Further improvement in the accuracy of measurement or misalignment control is restrained by the meters themselves.

Уменьшение ошибки измерения или регулирования несоосности необходимо в связи с непрерывно растущими скоростями и нагрузками. Например, на тепловых электростанциях для получения электроэнергии используют раскаленный пар, нагретый до 3000 градусов. Чтобы остановить такой агрегат для профилактики, требуется времени около месяца.Reducing the measurement error or misalignment is necessary in connection with continuously increasing speeds and loads. For example, at thermal power plants, hot steam is used to generate electricity, heated to 3000 degrees. To stop such an aggregate for prevention, it takes about a month.

Целью изобретения является повышение точности измерения или регулирования при использовании известных методов и устройств.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement or regulation using known methods and devices.

1. Способ измерения или регулирования несоосности известными методами, заключающийся в том, что определяют (измеряют) или регулируют несоосность сначала измерителем с большим диапазоном измерения, а в конце измеряют или регулируют измерителем с меньшим диапазоном измерения.1. The method of measuring or adjusting misalignment by known methods, which consists in determining (measuring) or adjusting misalignment first with a meter with a wide measuring range, and finally measuring or adjusting a meter with a smaller measuring range.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерение несоосности заканчивают или осуществляют повторное измерение измерителем с диапазоном измерения, равным величине измеренной несоосности с учетом погрешности измерения.2. The method according to p. 1, characterized in that the misalignment measurement is completed or re-measured by the meter with a measuring range equal to the measured misalignment, taking into account the measurement error.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерители с разными диапазонами устанавливают либо по очереди, либо одновременно параллельно с ручным или автоматическим подключением соответствующего измерителя к системе регулирования.3. The method according to p. 1, characterized in that the meters with different ranges are installed either in turn or simultaneously with manual or automatic connection of the corresponding meter to the control system.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что несоосность регулируют каждым следующим измерителем с диапазоном измерения, равным максимальной ошибке предыдущего измерителя.4. The method according to p. 1, characterized in that the misalignment is regulated by each subsequent meter with a measuring range equal to the maximum error of the previous meter.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при регулировании несоосности величину задающего воздействия устанавливают задатчиком с минимальной возможной величиной диапазона.5. The method according to p. 1, characterized in that when adjusting the misalignment, the magnitude of the set action is set by the setter with the minimum possible range.

Техническая реализация предлагаемого способа может быть осуществлена двумя вариантами.The technical implementation of the proposed method can be carried out in two ways.

Первый вариант, когда сначала устанавливают измеритель с большим диапазоном измерения и определяют с его помощью несоосность (в случаях, когда величину несоосности можно предполагать). Затем известный измеритель снимают и устанавливают измеритель с диапазоном измерения, равным или несколько большим диапазона измеренной величины несоосности, и осуществляют повторное измерение известными методами. Так как диапазон повторного измерения по меньшей мере при том же классе точности будет меньше, то и абсолютная ошибка будет меньше, что повысит точность измерения или регулирования.The first option is when a meter with a large measuring range is first installed and misalignment is determined with its help (in cases where the misalignment can be assumed). Then, the known meter is removed and the meter is installed with a measuring range equal to or slightly larger than the range of the measured misalignment value, and re-measurement by known methods is carried out. Since the range of repeated measurement at least with the same accuracy class will be less, the absolute error will be less, which will increase the accuracy of measurement or regulation.

Второй вариант, когда устройство измерения снабжено сразу несколькими измерителями, например индикаторными головками, которые располагаются параллельно. В этом случае сначала измерение осуществляют измерителем с максимально возможным диапазоном измерения, так как сначала объекта измерения касается (контактирует) его измерительная ножка. После измерения измерители или вал с измерителями смещают таким образом в процессе регулирования, чтобы с объектом измерения контактировала измерительная ножка требуемой индикаторной головки.The second option, when the measuring device is equipped with several meters at once, for example, indicator heads, which are located in parallel. In this case, the measurement is first carried out by a meter with the maximum possible measurement range, since first the measuring leg is touched (contacted) by its measuring leg. After the measurement, the meters or the shaft with the meters are displaced in such a way during the regulation process that the measuring leg of the required indicator head is in contact with the measurement object.

Наибольший эффект повышения точности достигается при регулировании несоосности, когда ее величина равна нулю или близка к нулевому значению. При уменьшении диапазона измерения в процессе регулирования величина несоосности стремится к нулю, к нулю стремится и ошибка измерения и регулирования. В этом случае, если нет диапазона (величины) измерения и регулирования, то нет и ошибки измерения и регулирования или ими можно пренебречь из-за малой величины.The greatest effect of increasing accuracy is achieved when adjusting misalignment, when its value is zero or close to zero. When the measurement range decreases during the regulation process, the misalignment value tends to zero, and the measurement and control error tends to zero. In this case, if there is no measurement (control) range and value, then there is no measurement and control error, or they can be neglected due to the small value.

В процессе регулирования, как только объект измерения попадает в зону действия следующего измерителя с меньшим диапазоном, система регулирования вручную или автоматически переключается на регулирование с этим измерителем.In the regulation process, as soon as the measurement object falls within the range of the next meter with a smaller range, the regulation system manually or automatically switches to regulation with this meter.

На фиг. 1 показано устройство, которое измеряет вертикальную несоосность, независимую от разности диаметров валов, где обозначены валы 1, 2 разных диаметров. На валу 1 с помощью хомута 3 или магнита крепится выступ (пластина) 4, расположенный на горизонтали, проходящей через ось симметрии вала 1. На валу 2 с помощью хомутов 5, 6 крепится стойка 7 и штанга 8, выполняющая функции корпуса. Нижний конец стойки 7 расположен на выступе 9, верхняя поверхность которого расположена горизонтально и проходит визуально через центр вала 2 (ось симметрии). На конце штанги 8 установлен измеритель, например индикаторная головка 10, измерительная ножка 11 которого касается выступа 4.In FIG. 1 shows a device that measures vertical misalignment, independent of the difference in shaft diameters, where shafts 1, 2 of different diameters are indicated. On the shaft 1 with the help of a clamp 3 or a magnet, a protrusion (plate) 4 is fastened, located on a horizontal line passing through the axis of symmetry of the shaft 1. On the shaft 2, with the help of clamps 5, 6, a stand 7 and a rod 8, which performs the functions of the casing, are attached. The lower end of the strut 7 is located on the protrusion 9, the upper surface of which is horizontal and visually passes through the center of the shaft 2 (axis of symmetry). At the end of the rod 8 a meter is installed, for example, an indicator head 10, the measuring leg 11 of which touches the protrusion 4.

Перед началом работы устройство крепят на одном валу с двумя хомутами 3, 5, выступы 4 и 9 располагают горизонтально, при этом стойка 7 и измерительная ножка 11 измерителя 10 будут расположены вертикально, а показания измерителя устанавливают на нулевую отметку, расположенную на середине диапазона измерения при двух шкалах, что достигается смещением хомута 6 со штангой 8 по стойке 7. Подготовить устройство к работе можно и другим методом. Измеритель 10 вместе со штангой 8 смещают вправо в хомуте 6 таким образом, чтобы измерительная ножка 11 измерителя 10 касалась верхней поверхности выступа 9 при нулевом значении измерителя 10, у которого нулевое значение расположено посреди шкалы, что позволит измерить несоосность, когда ось вала 1 располагается выше или ниже оси вала 2.Before starting work, the device is mounted on the same shaft with two clamps 3, 5, the tabs 4 and 9 are placed horizontally, while the stand 7 and the measuring leg 11 of the meter 10 will be located vertically, and the meter readings are set to zero located in the middle of the measuring range at two scales, which is achieved by displacing the clamp 6 with the rod 8 on the rack 7. Prepare the device for use can be another method. The meter 10 together with the rod 8 is shifted to the right in the clamp 6 so that the measuring leg 11 of the meter 10 touches the upper surface of the protrusion 9 at a zero value of the meter 10, which has a zero value located in the middle of the scale, which will allow to measure misalignment when the axis of the shaft 1 is located above or below the axis of the shaft 2.

После этого измеритель 10 возвращают в первоначальное положение и стопорят хомут 6 (стопор не показан). Индикаторная головка измерит несоосность. Так как несоосность валов была неизвестна, то измеритель был взят заведомо с большим диапазоном измерения. После этого измеритель снимают и устанавливают измеритель с диапазоном измерения, равным или несколько большим диапазона измеренной несоосности. Так как диапазон измерения при том же классе точности будет меньше, то и абсолютная ошибка будет меньше, что повышает точность измерения.After that, the meter 10 is returned to its original position and lock the clamp 6 (the stopper is not shown). The indicator head will measure misalignment. Since the misalignment of the shafts was unknown, the meter was taken deliberately with a large measuring range. After that, the meter is removed and the meter is installed with a measuring range equal to or slightly larger than the measured misalignment range. Since the measurement range with the same accuracy class will be less, the absolute error will be less, which increases the measurement accuracy.

Измеритель может быть более точным, что дополнительно повысит точность.The meter can be more accurate, which will further increase accuracy.

Если необходимо измерить горизонтальную несоосность, то достаточно ослабить хомуты 3 и 5 и повернуть на 90° и закрепить. Устройство измерит горизонтальную несоосность.If it is necessary to measure horizontal misalignment, it is enough to loosen the clamps 3 and 5 and turn by 90 ° and fix. The device will measure horizontal misalignment.

Если необходимо одновременно измерять горизонтальную и вертикальную несоосность, то можно установить второй измеритель со своей стойкой, штангой и выступами на хомутах 3 и 5 под углом 90°. Подготовка и работа такого устройства идентична вышеописанному. Ноль может быть в начале шкалы, но при этом устройство крепят, например, всегда на валу, расположенном выше, т.к. измерение будет только в одном направлении.If it is necessary to simultaneously measure horizontal and vertical misalignment, then you can install a second meter with its own stand, rod and projections on the clamps 3 and 5 at an angle of 90 °. The preparation and operation of such a device is identical to the above. Zero can be at the beginning of the scale, but at the same time the device is fixed, for example, always on the shaft located above, because the measurement will only be in one direction.

Известно устройство, у которого два измерителя расположены под углом 90° и измеряют одновременно горизонтальную и вертикальную несоосность (см. патент №2242709, G01B 5/24, «Устройство для контроля соосности»). Предложение авторов выгодно отличается тем, что точность измерения несоосности не зависит от разности диаметров валов, т.к. здесь измеряют проекции экстремальной несоосности между осями. Кроме того, повышают точность измерения при повторном измерении с меньшим диапазоном. Можно измерить несоосность известным методом, например, между осями валов (см., например, патент №2365873, G01B 5/24, «Способ измерения несоосности валов») и т.д.A device is known in which two meters are located at an angle of 90 ° and measure both horizontal and vertical misalignment (see patent No. 2242709, G01B 5/24, "Device for monitoring alignment"). The authors' proposal compares favorably with the fact that the accuracy of misalignment measurement does not depend on the difference in shaft diameters, since projections of extreme misalignment between the axes are measured here. In addition, they improve the accuracy of measurements when re-measuring with a smaller range. The misalignment can be measured by a known method, for example, between the axes of the shafts (see, for example, patent No. 2365873, G01B 5/24, "Method for measuring misalignment of shafts"), etc.

В этом способе изменение диаметров (радиусов) валов в процессе измерения от бесконечно большой величины до малой не влияет на точность измерения. Эта область измерения является инвариантной.In this method, a change in the diameters (radii) of the shafts during the measurement process from an infinitely large value to a small one does not affect the measurement accuracy. This measurement region is invariant.

Наибольший эффект повышения точности достигается в случаях, когда необходимо регулировать несоосность до нулевого значения или близкого к нулю значения. В этом случае первым измерителем измеряют и регулируют максимально возможный диапазон. Например, если первоначальная несоосность равна 1000 относительных единиц, а класс точности измерителя 1%, то максимальная ошибка (абсолютная) будет равна

единиц. Диапазон второго измерителя будет не менее 20 относительных единиц. При том же классе точности 1% его ошибка будет

единиц. Диапазон измерения третьего измерителя будет не менее 0,4, при том же классе точности 1% его ошибка будет

относительных единиц. Если точность измерителей будет 0,1%, то это позволит дополнительно значительно (в 1000 раз) повысить точность или уменьшить количество измерителей. Даже если точность измерителей будет 10%, все равно сохранится эффект повышения точности.The greatest effect of increasing accuracy is achieved in cases where it is necessary to adjust misalignment to a zero value or a value close to zero. In this case, the maximum possible range is measured and adjusted with the first meter. For example, if the initial misalignment is 1000 relative units, and the accuracy class of the meter is 1%, then the maximum error (absolute) will be

units. The range of the second meter will be at least 20 relative units. With the same accuracy class of 1%, its error will be

units. The measuring range of the third meter will be at least 0.4, with the same accuracy class of 1%, its error will be

relative units. If the accuracy of the meters is 0.1%, then this will additionally significantly (1000 times) increase the accuracy or reduce the number of meters. Even if the accuracy of the meters is 10%, the effect of increasing accuracy will still remain.

Таким образом, в предлагаемом способе при добавлении одного только дополнительного измерителя можно в десятки, сотни и т.д. раз повысить точность измерения и, как следствие, точность регулирования несоосности в зависимости от класса точности измерителя и от возможности системы регулирования.Thus, in the proposed method, when adding only one additional meter can be tens, hundreds, etc. times increase the accuracy of measurement and, as a result, the accuracy of misalignment control, depending on the accuracy class of the meter and on the ability of the regulation system.

Предлагаемый способ может быть использован в системах регулирования или управления, работающих на сближение осей в осевом направлении, например, при автоматизированной сборке узлов и механизмов.The proposed method can be used in regulation or control systems, working on the rapprochement of the axes in the axial direction, for example, in the automated assembly of components and mechanisms.

Известно устройство для сборки, см., например, а.с. №1683945, В23Р 19/04, «Устройство для сборки». К достоинству устройства следует отнести то, что оно приспосабливается к сборочным единицам, различным по высоте, что проще, чем многопозиционные приводы.A device for assembly is known, see, for example, a.s. No. 1683945, B23P 19/04, “Assembly device”. The advantage of the device should be attributed to the fact that it adapts to assembly units of different heights, which is simpler than multi-position drives.

Известны схваты промышленных роботов, см., например, а.с. №1498609, B25J 15/00, «Схват промышленного робота». Конструктивная особенность схвата обеспечивает надежный захват детали за счет адаптации положения зажимных элементов. Однако эти особенности не гарантируют надежную сборку узлов и механизмов, т.к. в процессе сборки могут изменяться углы перелома осей собираемых деталей, что особо заметно при работе с крепежным материалом. Угол перелома может быть скорректирован по углу отклонения схвата (или технологической головки робота).Known grips of industrial robots, see, for example, A. with. No. 1498609, B25J 15/00, "The capture of an industrial robot." The design feature of the grip provides a reliable grip of the part by adapting the position of the clamping elements. However, these features do not guarantee reliable assembly of components and mechanisms, as during the assembly process, the fracture angles of the axes of the assembled parts can change, which is especially noticeable when working with fastening material. The angle of fracture can be adjusted according to the angle of deviation of the tong (or the technological head of the robot).

Известно повышение точности измерения давления за счет уменьшения диапазона измерения см., например, а.с. №1359516, F15C 3/04, G01N 7/14, «Пневматический повторитель со сдвигом».It is known to increase the accuracy of measuring pressure by reducing the measuring range, see, for example, A. with. No. 1359516, F15C 3/04, G01N 7/14, “Pneumatic Repeater with Offset”.

Уменьшение диапазона достигается тем, что эластичная уплотнительная прокладка вынесена за пределы уплотняемого объема. В процессе уплотнения не происходит изменения объема, а следовательно, и изменения давления, что особо заметно было при свободном объеме, близком к нулю.The reduction of the range is achieved by the fact that the elastic gasket is moved outside the sealing volume. In the process of compaction, there is no change in volume, and therefore no change in pressure, which was especially noticeable with a free volume close to zero.

Однако это не порочит новизны предложения авторов, в котором уменьшают диапазон измерения либо повторным измерением, либо регулированием с последующим измерением измерителем с меньшим диапазоном.However, this does not discredit the novelties of the authors' proposals, in which the measurement range is reduced either by repeated measurement or by regulation with subsequent measurement by a meter with a smaller range.

Известен способ, в котором осуществляют повторное измерение несоосности. Первое измерение несоосности, например, в колесной паре или подвеске редуктора осуществляют, когда на вагон устанавливают новую колесную пару или подвеску редуктора. Повторное измерение осуществляют после заданного пробега.A known method in which carry out re-measurement of misalignment. The first misalignment measurement, for example, in a wheel pair or gearbox suspension, is carried out when a new wheel pair or gearbox suspension is mounted on the car. Repeated measurement is carried out after a given mileage.

По разнице измерений определяют суммарный износ вала, подшипника, отверстия (см. патент №2500981, G01B 5/24, 5/25, «Способ измерения несоосности валов»). Однако это не порочит новизны авторов.The difference in measurements determines the total wear of the shaft, bearing, hole (see patent No. 2500981, G01B 5/24, 5/25, "Method of measuring shaft misalignment"). However, this does not discredit the novelty of the authors.

Известно уменьшение диапазона измерения за счет подведения измерителя к нулевому значению, а не за счет обнуления при подготовке процесса измерения (см. патент №2431113, G01B 5/24, «Способ измерения несоосности валов»). Однако это не порочит новизны, т.к. диапазон уменьшают частично. Кроме того, предложение авторов содержит эффект повышения точности при незначительном увеличении измерителей.It is known to reduce the measuring range by bringing the meter to a zero value, and not due to zeroing during the preparation of the measurement process (see patent No. 2431113, G01B 5/24, “Method of measuring shaft misalignment”). However, this does not discredit the novelty, because the range is reduced in part. In addition, the authors' proposal contains the effect of increasing accuracy with a slight increase in the meters.

Известен эффект увеличения, например, уровней двоичного кода в цифроаналоговых преобразователях, где устройство снабжено дополнительно операционным усилителем или множительно-делительным устройством, коэффициент усиления которого настраивают на единицу больше максимального количества уровней двоичного кода (см. патент №2028668, G06G 5/00, G05D 16/06, «Задатчик»). Количество усилителей может быть увеличено. Где коэффициент усиления каждого следующего усилителя на единицу больше максимального количества уровней двоичного кода, полученных вместе с предыдущим усилителем. Заявитель подавал несколько заявок, в одной из которых была математическая формула, позволяющая определять количество уровней двоичного кода. Однако эти заявки получились отозванными в связи с тем, что переписка совпала с периодом, когда из почтового ящика пропадали газеты и журналы, очевидно, пропали и письма экспертизы (период перестройки).The known effect of increasing, for example, the levels of binary code in digital-to-analog converters, where the device is additionally equipped with an operational amplifier or a multiplier divider, the gain of which is adjusted by one is greater than the maximum number of levels of the binary code (see patent No. 2028668, G06G 5/00, G05D 16/06, “Master”). The number of amplifiers can be increased. Where the gain of each next amplifier is one more than the maximum number of binary code levels obtained with the previous amplifier. The applicant filed several applications, in one of which was a mathematical formula that allowed determining the number of binary code levels. However, these applications turned out to be withdrawn due to the fact that the correspondence coincided with the period when newspapers and magazines disappeared from the mailbox, and obviously the examination letters (perestroika period) also disappeared.

Известен и другой эффект получения максимального количества вариантов в случае равенства или близкого к равенству, например, количества чувствительных и ответных элементов (источников света и фотодиодов). В этом случае количество различных вариантов равно произведению чувствительных элементов на количество ответных элементов (источников света), а в случае равенства - квадрату, например, количества чувствительных элементов.There is also another effect of obtaining the maximum number of options in case of equality or close to equality, for example, the number of sensitive and response elements (light sources and photodiodes). In this case, the number of different options is equal to the product of the sensitive elements by the number of response elements (light sources), and in the case of equality, the square, for example, the number of sensitive elements.

Этот эффект используется (см. патент №2028180, B01L 3/02, «Пипетка») (см. а.с. №1588928, F15B 11/12, а.с. №1765543 «Многопозиционный привод», а.с. №1783296, G01B 13/02, «Устройство для измерения перемещений»).This effect is used (see patent No. 2028180, B01L 3/02, “Pipette”) (see AS No. 1588928, F15B 11/12, AS No. 1765543 “Multiposition actuator”, AS No. 1783296, G01B 13/02, “Device for measuring displacements”).

Особый интерес представляет использование этого эффекта (см. патент №2003050, G01F 11/08, «Устройство для дозирования»). Здесь за основу взят двоичный код, далее система дозирования построена таким образом, если рассматривать с точки зрения математики, то степень (n) двоичного кода умножается на другое основание, которое возводится в степень. Это позволяет небольшим количеством дозаторов получить два в пятьдесят четвертой степени различных доз смесей газов. Возможен вариант, когда степень (n) двоичного кода непосредственно возводится в степень.Of particular interest is the use of this effect (see patent No.2003050, G01F 11/08, "Dosing device"). Here, the binary code is taken as the basis, then the dosing system is constructed in this way, if viewed from the point of view of mathematics, the degree (n) of the binary code is multiplied by another basis, which is raised to the degree. This allows a small number of dispensers to obtain two in the fifty-fourth degree of different doses of gas mixtures. It is possible that the degree (n) of a binary code is directly raised to a degree.

Однако этот эффект не порочит новизны предложения авторов, т.к. в нем основная задача - небольшим количеством элементов получить большое количество вариантов позиций, доз (жидкостей, газов) и т.д. В предложении авторов задача - небольшим количеством устройств получить высокую точность измерения и регулирования, на которые практически не влияют возмущения (помехи).However, this effect does not discredit the novelty of the authors' proposals, since in it, the main task is to get a large number of options for positions, doses (liquids, gases), etc. with a small number of elements. In the proposal of the authors, the task is to obtain a high accuracy of measurement and regulation with a small number of devices, which are practically not affected by disturbances (interference).

Наиболее близкими по технической сущности являются способы по а.с. №387410, G08C 9/00, G01B 7/14, «Способ измерения линейных перемещений», а.с. №481759 G01B 5/20 «Способ автоматического слежения за положением объекта путем измерения его контура». Здесь диапазон измерения каждого следующего следящего узла равен ошибке слежения предыдущего, а соединение подвижного штока основного следящего узла с корпусом дополнительного (второго следящего узла) выполняет функции сумматора. Более подробно процесс суммирования см., например, а.с. №324629, G06Q 5/00, «Устройство для суммирования».The closest in technical essence are the methods for AS No. 387410, G08C 9/00, G01B 7/14, "A method of measuring linear displacements", and.with. No. 481759 G01B 5/20 “Method for automatically tracking the position of an object by measuring its contour”. Here, the measurement range of each next tracking unit is equal to the tracking error of the previous one, and the connection of the movable rod of the main tracking unit with the housing of the additional (second tracking unit) performs the functions of an adder. For more details on the summation process, see, for example, a.s. No. 324629, G06Q 5/00, "Device for summation."

Если диапазон измерения второго следящего узла будет равен или близок к величине колебания первого (основного следящего узла), то одновременно будет осуществляться процесс гашения колебаний, т.к. быстродействие второго следящего узла заведомо выше первого. Недостатком таких способов является то, что для получения точного сигнала, равного или пропорционального измеряемой величине, требуется высокоточный сумматор. Это наглядно видно в а.с. №1017924, G01B 13/00, «Пневматическое устройство для контроля линейных размеров».If the measurement range of the second servo unit is equal to or close to the magnitude of the oscillation of the first (main servo unit), then the process of quenching the oscillations will be carried out, because the speed of the second tracking unit is obviously higher than the first. The disadvantage of such methods is that to obtain an accurate signal equal to or proportional to the measured value, a high-precision adder is required. This is clearly seen in A.S. No. 1017924, G01B 13/00, "Pneumatic device for monitoring linear dimensions."

В нем пневматический сумматор имеет невысокую точность, поэтому для повышения точности вводится второй дроссельный сумматор, что позволяет повысить точность измерения только в два раза.In it, the pneumatic adder has a low accuracy, therefore, to increase the accuracy, a second throttle adder is introduced, which allows to increase the measurement accuracy only twice.

В предложении авторов повысить точность в конце процесса регулирования можно в десятки, сотни и т.д. раз в зависимости от начального диапазона измерения и регулирования, а также от класса точности измерителя и возможности системы регулирования.In the proposal of the authors, it is possible to increase the accuracy at the end of the regulatory process by tens, hundreds, etc. times depending on the initial range of measurement and regulation, as well as on the accuracy class of the meter and the capabilities of the regulation system.

Таким образом, в предложении авторов сохраняется эффект уменьшения количества измерителей, при этом упрощается техническая реализация, т.к. не требуется высокоточный сумматор. Предложение авторов повысит одновременно точность измерения и регулирования. Это объясняется тем, что в конце процесса регулирования несоосность становится равна нулю или близкой к нулю величине. Особо следует отметить то, что не редкость, когда несоосность необходимо регулировать до нулевой или близкой к нулю величины. Это означает, что величина задания и измерения равны нулю или близкому к нулю значения, при этом чем меньше диапазон, тем меньше ошибка. Другими словами, величина несоосности и задания находится в области, где ошибкой измерения можно пренебречь, а влияние возмущений настолько малы, что стираются грани между системами с отрицательной обратной связью и без отрицательной обратной связи. Таким образом, задатчики, измерители и системы регулирования несоосности, работающие в области нуля или близкого значения к нулю, являются инвариантными, когда несоосность измеряют между осями валов или кругов (окружностей) и их проекциями или осями координат. При этом диапазон регулирования задатчика и измерителя на конечном этапе регулирования и измерения используют с минимально возможным диапазоном.Thus, in the authors' proposal, the effect of reducing the number of meters is preserved, while the technical implementation is simplified, because no precision adder required. The proposal of the authors will increase both the accuracy of measurement and regulation. This is due to the fact that at the end of the regulatory process, misalignment becomes equal to zero or close to zero. Of particular note is that it is not uncommon when misalignment must be adjusted to a value close to zero or close to zero. This means that the magnitude of the reference and measurements are equal to zero or close to zero, and the smaller the range, the smaller the error. In other words, the value of misalignment and reference is in the region where the measurement error can be neglected, and the influence of disturbances is so small that the edges between systems with negative feedback and without negative feedback are erased. Thus, adjusters, meters and misalignment control systems operating in the region of zero or close to zero are invariant when misalignment is measured between the axes of the shafts or circles (circles) and their projections or coordinate axes. In this case, the control range of the setter and meter at the final stage of regulation and measurement is used with the minimum possible range.

Посмотрим, по какой причине изменение радиусов валов от бесконечно большой величины до малой не влияет на точность измерения. Этот эффект объясняется тем, что измерение осуществляют в области нулевой величины радиуса. Нет радиуса - нет и ошибки.Let us see for what reason a change in the radii of the shafts from an infinitely large value to a small one does not affect the measurement accuracy. This effect is explained by the fact that the measurement is carried out in the region of zero radius. No radius - no error.

Поэтому наибольший эффект достигается там, где величина радиуса, величина несоосности и величина задания, а также диапазон работы задатчика равны или близки к нулю.Therefore, the greatest effect is achieved where the radius value, the misalignment value and the reference value, as well as the range of the setter are equal to or close to zero.

Известно открытие Г.В. Щипанова №44 «Получение инвариантных систем (независимых от возмущения) путем формирования второго канала прохождения возмущения».The discovery of G.V. Shchipanova No. 44 "Obtaining invariant systems (independent of the perturbation) by forming a second channel for passing the perturbation."

Известны гиперустойчивые системы, работающие в скользящем режиме, обладающие инвариантностью и основанные на переключении большого количества сопротивлений на высокой скорости, см., например, книгу «Теория систем с переменной структурой» под редакцией С.В. Емельянова, издательство «Наука», главная редакция физико-математической литературы, Москва, 1970 г.Known hyper-stable systems operating in a sliding mode, having invariance and based on switching a large number of resistances at high speed, see, for example, the book "Theory of systems with variable structure" edited by S.V. Emelyanova, publishing house "Science", the main edition of physical and mathematical literature, Moscow, 1970

Недостатком таких систем является то, что помехи, действующие на цепь задающего воздействия и на цепь обратной связи, не позволяют точно привести погрешность системы регулирования к нулю (см., например, энциклопедию современной техники «Автоматизация производства и промышленная электроника», главные редакторы А.И. Берг и В.А. Трапезников, государственное научное издательство «Советская энциклопедия», Москва, 1963 г., стр. 396, рис. 5, второй абзац снизу).The disadvantage of such systems is that the interference on the drive circuit and on the feedback circuit does not allow to bring the control system error to zero (see, for example, the encyclopedia of modern technology “Production Automation and Industrial Electronics”, editors-in-chief A. I. Berg and V. A. Trapeznikov, State Scientific Publishing House “Soviet Encyclopedia”, Moscow, 1963, p. 396, Fig. 5, second paragraph from the bottom).

Предложение авторов выгодно отличается тем, что для регулирования несоосности, например, в процессе автоматизированной сборки узлов или механизмов может быть использовано открытие Г.В. Щипанова или системы с переменной структурой, где будет точно приведена погрешность системы к нулю, т.к. помехи, действующие на цепь задающего воздействия и на цепь обратной связи, не оказывают влияния на точность их работы или ошибкой можно пренебречь.The authors' proposal compares favorably with the fact that G.V.'s discovery can be used to control misalignment, for example, in the process of automated assembly of nodes or mechanisms. Shchipanova or systems with variable structure, where the system error will be accurately reduced to zero, because Interferences acting on the driving circuit and on the feedback circuit do not affect the accuracy of their operation or the error can be neglected.

Таким образом, авторами обнаружено ранее неизвестное явление существования области, где возмущения не влияют на точность измерения и регулирования.Thus, the authors discovered a previously unknown phenomenon of the existence of a region where disturbances do not affect the accuracy of measurement and regulation.

Технический эффект заключается не только в повышении точности измерения и регулирования, но и в упрощении технической реализации.The technical effect is not only to increase the accuracy of measurement and regulation, but also to simplify the technical implementation.

Таким образом, повысить точность измерения можно путем стабилизации параметров окружающей среды, путем использования открытия Г.В. Щипанова получения инвариантных систем путем формирования второго канала прохождения возмущения, или формирования одного или несколько сигналов ошибки, или измеряя и регулируя в области, где возмущения (помехи) не оказывают влияние на точность измерения и регулирования, или различными вариантами этих методов.Thus, it is possible to increase the measurement accuracy by stabilizing the environmental parameters, by using the discovery of G.V. Shchipanova obtaining invariant systems by forming a second channel for the passage of the disturbance, or the formation of one or more error signals, or by measuring and adjusting in the area where disturbances (interference) do not affect the accuracy of measurement and regulation, or various versions of these methods.

Claims

The misalignment measurement method, in which the misalignment measurement is carried out, then the misalignment is measured again, the meters are installed in parallel, and the measurement range of each next meter is equal to the maximum error of the previous one.