活塞環外圓形狀測量方法及其測量儀的製作方法

2024-03-05 14:33:15 1

專利名稱：活塞環外圓形狀測量方法及其測量儀的製作方法
技術領域：
本發明用於測量活塞環漏光度技術參數。
在國標GB1149-82中，測量漏光度的方法是將活塞環放置於一標準環內，用人眼評價兩者貼合環面有無漏光區域及漏光區域的位置和範圍(角度)，從而依照標準判別被測活塞環合格與否。用人眼測量，受人為因素影響，測量結果因人而異，因人眼疲勞程度而異，且不知光縫的寬度，勞動強度也很大。
近來，出現了採用光學測量方法直接測量活塞環漏光度的技術，國家專利號為88219395。從理論上講，光學測量可以克服人眼測量的不足。但由於國標規定在3000-5000lx光照條件下人眼所能觀察到的光縫即為漏光，而這樣的光縫只有約3μm寬。在這麼小的光縫條件下，光學測量難以保證測量的精確度，因為即使採用雷射光源，也存在雷射的光能量輸出不穩定;以及光敏元件和放大電路靈敏度越高則穩定性越差等問題。又因為光學測量存在衍射，故在狹縫條件下光敏元件接收的光能量與狹縫寬度之間的關係非常不線性，測量光縫的寬度也很困難。
本發明就是針對上述問題創新的一種間接測量活塞環漏光度的測量方法及其測量儀。
本發明的測量方法是這樣的，即用長度測量電傳感器按所需的細分角度多點測量活塞環被標準環約束後露在標準環外的外圓形狀一周、和在相對應處校準標準環工作環面的形狀一周，並在各相對應處對二者的形狀進行比較，得出二者的形狀在各處有無差異和有差異處的差異值，有差異即為活塞環和標準環在此處有縫隙，其差異的長度值即是縫隙寬度，差異值滿足漏光條件的各處組成的區域即漏光區域，經判斷有差異且差異值滿足漏光條件的區域的位置和範圍(角度)，依照標準得出被測活塞環合格與否。
本發明的關鍵之一是實用性，故必須採用計算機處理系統進行數據採集、運算和判斷，以提高測量效率。
本發明的測量儀可採用一迴轉軸系使活塞環和標準環與長度測量電傳感器產生相對運動，以實現測量(或校準)一周。
此時測量儀測量活塞環的測量點和校準標準環的測量點應在同一通過迴轉中心的縱截面內，且測量活塞環的觸頭與校準標準環的觸頭相對而置。這樣，「各相對應處」就是旋轉件的各相同的旋轉位置。
本發明的關鍵之二是使測量精度滿足實際需要。長度測量電傳感器的測量精度高，比如中原量儀廠生產的電感傳感器穩定性可達0.03μm，且由於本發明長度測量範圍小，每次測量時間短，長度測量電傳感器的線性誤差和零漂對測量的影響是很微小的。但測量儀採用一迴轉軸系後，如不採取措施，迴轉軸系的徑向迴轉誤差將直接影響測量儀的測量精度。本發明的測量儀採用長度測量電傳感器和計算機處理系統監視旋轉件在活塞環被測橫截面的中心在測量活塞環各點時的位置相對於測量某一點時的位置的變化量、與旋轉件在標準環被校橫截面的中心在校準標準環各點時的位置相對於校準同一相對應處時的位置的變化量、的按相同的旋轉位置所對應的差異，並用這些差異值來補償迴轉軸系帶來的測量誤差，用於監視的長度測量電傳感器的測量點在旋轉件的圓面上這些圓面與旋轉件中心同心。當然，這樣會增加一些電測系統的測量誤差，旋轉件上被測處磨損的不均勻值也將帶來一定的測量誤差，但這些誤差相對於普通精度的迴轉軸系的迴轉誤差更易控制、也更小。
從理論上說，監視旋轉件中心的徑向位移需在兩個縱截面上監視。但若將測量活塞環的、校準標準環的和監視用的長度測量電傳感器的測量點布置在同一縱截面內，旋轉件中心在其它方向上的徑向位移則不影響測量儀的測量精度。而且，因為是通過監視與旋轉件中心同心的圓面來監視旋轉件中心，所以在測量活塞環和校準標準環「相對應處」的點時監視的點應是同一點;測量活塞環的觸頭和校準標準環的觸頭的位置關係首先保證了「是同一點」;另外，因為旋轉件一般是連續旋轉，計算機處理系統應通過監視用的長度測量電傳感器和測量活塞環的長度測量電傳感器或校準標準環的長度測量電傳感器同時採樣。校準標準環時，在旋轉件每一校準時的旋轉位置計算機處理系統通過一監視用的長度測量電傳感器進行採樣得到一組數據;測量活塞環時，在旋轉件每一測量時(也是校準時)的旋轉位置計算機處理系統通過同一監視用的長度測量電傳感器進行採樣得到另一組數據;計算機處理系統對兩組數據進行相應地比較得出所有在相同位置處兩次採集的數據的差值;這些差值再減去其中任何一值，即得到旋轉件與監視用的長度測量電傳感器的測量點同一縱、橫截面的中心被監視的差異值。
兩點體現一條直線。所以在一縱截面內監視旋轉件中心在各橫截面的位移需兩個長度測量電傳感器，測量點分別在兩橫截面上，兩測量點的距離儘可能大些，校準標準環時，在旋轉件某一校準時的旋轉位置計算機處理系統同時通過甲監視用的長度測量電傳感器進行採樣得到一數據Ui，通過乙監視用的長度測量電傳感器進行採樣得以一數據Vi，根據甲、乙長度測量電傳感器的測量點相對於標準環被校橫截面的位置，計算機處理系統用Ui和Vi經運算得到反應在標準環被校橫截面的一數據Wi，校準完一周得到一組數據W;測量活塞環時，在旋轉件某一測量時的旋轉位置計算機處理系統同時通過甲長度測量電傳感器進行採樣得到一數據U′i、通過乙長度測量電傳感器進行採樣得到一數據V′i，根據甲、乙長度測量電傳感器的測量點相對於活塞環被測橫截面的位置，計算機處理系統用U′i和V′i經運算得到反應在活塞環被測橫截面的一數據W′i，測量完一周得到一組數據W′。由Wi組成的數組W為在校準標準環時一假想監視用的長度測量電傳感器在標準環被校橫截面測得的旋轉件上一假想圓對迴轉中心的圓跳動特徵，W′i組成的數組W′為在測量活塞環時同一假想監視用的長度測量電傳感器在活塞環被測橫截面測得的同一假想圓對迴轉中心的圓跳動特徵;計算機處理系統對W和W′兩組數據進行相應地比較得出所有在相同的旋轉件的旋轉位置W′i-Wi的值，這些差值再減去任何一值，即得到本發明的測量儀所要監視的內容。關於如何補償迴轉軸系帶來的測量誤差，將在以後公式〈3〉所在的自然段敘述。
由於標準環被校橫截面和活塞環被測橫截面的距離很近，且這一距離相對於迴轉軸系的軸或端面的支撐距離又很小，所以旋轉件在標準環被校橫截面的中心在旋轉至各旋轉位置時的變化量幾乎就是在活塞環被測橫截面處的變化量，即可以用一個長度測量電傳感器監視旋轉件的中心，測量點在標準環被校橫截面內。
測量儀的長度測量電傳感器最好採用電感傳感器或互感傳感器，二者測量精度高、商品化程度好、使用方便。與各長度測量電傳感器配套的應有各自的放大器和測量架，因需與計算機處理系統相連接還應有各自的模數轉換器。測量架主要用來夾持傳感器並與測量儀本體相連接，如有必要可增加帶觸頭的傳遞機構，此時傳感器的測量點也就是它的傳遞機構上觸頭的測量點。傳遞機構要求傳遞精確，最好的方案是採用平行簧片或彈性軸槓桿。這裡稱測量活塞環的傳感器和它的放大器、測量架為主測量組件，稱校準標準環的傳感器和它的放大器、測量架為校準測量組件、稱監視用的傳感器和它的放大器、測量架為輔助測量組件。主測量組件的測量架一般需增加傳遞機構，不用時可移動，校準測量組件測量活塞環時因幹涉而不用。
因需進行較大量的數據採集、存儲和運算，計算機處理系統可採用指令周期較短、存儲量較大的單片機(如MCS-51系列)。與之配套的還應有顯示器、印表機和一些行程開關或按扭等。
測量儀的迴轉軸系最好採用襯套固定在本體上的方式，並且將標準環固定在迴轉軸上。測量活塞環時活塞環靠彈力附合在標準環上並露出一定的被測環面，活塞環隨標準環和迴轉軸一起旋轉。迴轉軸系可採用配合間隙很小的滑動迴轉軸系，也可採用密珠迴轉軸系。迴轉軸系的運動付需耐磨。
標準環按GB1149-82製造，工作環面需耐磨。工作環面按正常的加工或裝配精度與迴轉軸中心同心，比如同心度為0.02mm。為使測量柱形和錐形活塞環時標準環被校橫截面的形狀與約束活塞環時的橫截面形狀一致，標準環內環面的縱截面可是一弧線，此時的工作環面為一環線;測量桶形活塞環時標準環的內環面可與上同，也可是一圓柱面;無論何種情況，校準標準環時測量點均應在真正的工作環面(線)上。
輔助測量組件的測量點所接觸的圓面也要求耐磨，且需經磨削加工，並與旋轉件的中心按正常的加工或裝配精度同心。
如甲、乙輔助測量組件的測量點均在標準環被校橫截面或活塞環被測橫截面的同側，甲輔助測量組件的測量點距標準環被校橫截面距離為a，距活塞環被測橫截面距離為a′，乙輔助測量組件的測量點距標準環被校橫截面距離為a+b、距活塞環被測橫截面距離為a′+b，那麼Wi＝Ui+a/b[Ui-ki(±Vi)] 〈1〉W′i＝U′i+a′/b[U′i-k1(±V′i)] 〈2〉如a＝0，則Wi＝Ui，但W′i≠U′i，又如此時a′＝1mm，迴轉軸系的軸或端面的支撐距離為100mm，迴轉軸系的徑向迴轉精度指標是0.01mm，那麼U′i與W′i的差值不會大於0.1μm。迴轉軸系的徑向迴轉精度指標很容易達到0.01mm，而0.1μm的測量誤差對於本發明的測量儀也是可容許的，故用一個長度測量電傳感器監視旋轉件的中心是可行的。
測量儀的計算機處理系統需要確切地知道活塞環和標準環在被測(校)過程中的位置，測量儀應有一套當標準環轉到一固定位置就發出電信號的標準環零位監視器、一套利用活塞環開口發出電信號的活塞環零位監視器和一套標準環每轉一細分角度就發出一次電信號的迴轉角度監視器，三種監視器輸出的電信號均送入計算機處理系統。三種監視器的位置關係是任意的，活塞環零位監視器的最佳位置在主測量組件的觸頭和校準測量組件的觸頭之間。活塞環零位監視器最好採用一個光源和一個光敏元件，這樣如光源和光敏元件選擇適當，還可同時測量活塞環開口的縫隙，因為活塞環開口的縫隙較大(約0.2～0.6mm);光源前應有一柵欄，柵欄上唯一的縫寬度約大於活塞環開口的最大值，這一縫的位置也還就是活塞環零位監視器的位置。也可用主測量組件兼做活塞環零位監視器，當其輸出忽然變化較大時即為活塞環零位。標準環零位監視器可以是觸點和接觸開關或磁塊和荷爾元件，觸點需較小，磁塊和荷爾元件前也應有一柵欄，柵欄上有唯一的縫，觸點的大小和柵欄上縫的寬度對迴轉角度不確定程度的影響應在允許範圍內。迴轉角度監視器可採用圓式同步感應器;但因本發明對迴轉角度的精度要求不很高，簡單的方法可在固定在迴轉軸上的件上等距裝數量等於細分角度數量的磁塊，通過荷爾元件發出轉角信號;也可採用驅動裝置驅動迴轉軸旋轉，而在驅動裝置的初級裝一個或等距裝多個磁塊，通過荷爾元件發出信號，通過選擇傳動比和磁塊的數量達到細分迴轉系統迴轉角度的目的;磁塊和荷爾元件前也應有一柵欄，柵欄上有唯一的縫，各磁塊前的縫應等距，各縫寬度和各磁塊前的縫的距離對迴轉角度不確定程度的影響應在允許範圍內。
根據上述實施方案的測量儀，如採用一組輔助測量組件監視旋轉件的中心，測量過程如下在測量活塞環之前或認為標準環工作環面的磨損將超出允許範圍時先校準標準環工作環面，迴轉軸旋轉，計算機處理系統在得到標準環零位監視器發出的電信號後按「每得到一次迴轉角度監視器發出的迴轉角度細分信號採樣一次」同時通過校準測量組件逐次採樣並儲存下數組E(Ei、Eg…En)、通過輔助測量組件逐次採樣並儲存下數組U(Ui、Ug…Un)、開始校準的點為標準環零位，n為細分角度的總數目。測量活塞環時迴轉軸同向旋轉，計算機處理系統從相對於標準環零位反旋轉方向任意(m)倍細分角度處開始按「每得到一次迴轉角度細分信號採樣一次」同時通過主測量組件逐次採樣並記錄下(也是儲存下)數組Q(Qm+1、Qm+2…Qn、Q1…Qm)、通過輔助測量組件逐次採樣並記錄下數組U′(U′m+1、U′m+2…U′n、U′1…U′m)。計算機處理系統通過三種監視器及活塞環零位監視器的位置得到活塞環零位(開口)相對於標準環零位的距離為按反旋轉方向j至j+1倍細分角度;活塞環零位監視如在最佳位置，計算機處理系統從標準環零位開始至得到活塞環零位監視器發出的信號之前得到的迴轉角度監視器發出的信號的次數減1即是j;如果活塞環零位監視器距那兩觸頭的距離為按正旋轉方向k倍細分角度，得到的迴轉角度監視器發出的信號的次數減1再減k即是j;如果k是按反旋轉方向得到的值，得到的迴轉角度監視器發出的信號的次數減1再加k即是j、同時因活塞環開口和兩側的倒角處的外圓是不完整的、且一般不完整表面的範圍不超過一細分角度，也得到數組Q中註腳數碼為j+1和j+2這兩項的數據可能是不真實的，判斷漏光時應將這兩項除去。計算機處理系統將數組E、QmU、U′中的各項按註腳數碼相同進行如下運算P′i＝(±Qi)-((±k2Ei)+k3〔±(U′i-Ui)〕) 〈3〉得到數組P′(P′m+1、P′m+2…P′n、P′1…P′m)，再將數組P′中除註腳數碼為j+1和j+2這兩項外的各項減去註腳數碼為j+3或j的項的數據得到數組P(Pj+3、Pj+1…Pn、Pi…Pj)。數組E、Q、U、U′中第一項至註腳數碼為n的項的註腳數碼與計算機處理系統從標準環零位開始得到的迴轉角度監視器發出的信號的次數相一致，註腳數碼減1後乘細分角度值即是採樣時該處按反旋轉方向距標準環零位的距離(角度)，數組Q、U′中註腳數碼n以後的項表示其位置又從標準環零位開始，公式〈3〉要求每次運算時各項的註腳數碼相同是為了保證進行「各相對應處」的比較。公式〈3〉中的kg、kn和各「±」符號需根據各測量組件的輸入輸出特性確定，如果條件為「主測量組件得到一向軸外的長度值變化量、其它測量組件也得到相同方向的等值的長度值變化量」，則(1)它們的輸出都正增長一等值電量，公式〈3〉即為P′i＝Qi-〔Ei+(U′i-Ui)〕 〈4〉(2)它們的輸出都負增長一等值電量，公式〈3〉即為P′i＝(-Qi)-(-Ei+〔-(U′i-Ui)〕) 〈5〉(3)其它測量組件的輸出的趨勢與主測量組件的輸出的趨勢相反，它們的採樣前的符號與Qi前的符號相反;(4)主測量組件的輸出增長A，校準測量組件的輸出增長B、輔助測量組件的輸出增長C，則k2＝A÷B，k3＝A÷C。按照這些條件，如果不考慮測量誤差，數組P中的各項為以在Pj+3或Pj代表的位置上活塞環被測外圓和標準環工作環面的形狀差異等於零為條件，其餘各位置上二者形狀的差異值;Pi大於Pj+3或Pj說明活塞環在此處「凸」於標準環工作環面、當然是Pj+3或Pj代表的活塞環外圓凹於標準環工作環面;如果Pi均不大於Pj+3或Pj，Pi等於Pj+3或Pj說明此處沒有縫隙，Pi小於Pj+3或Pj說明此處有縫隙。但任何測量均有誤差，如果不用數組U和U′進行補償，測量儀的測量誤差包括電子長度測量系統的誤差、重新校準標準環之前其工作環面磨損的不均勻值和迴轉軸的晃動帶來的誤差;如果按公式〈3〉得到的數組P，測量誤差包括增加了輔助測量組件的電子長度測量系統的誤差、重新校準標準環之前其工作環面和那圓面磨損的不均勻值。測量儀要求總誤差值X在可容許範圍內，比如1μm，所選定的值是必要的條件之一。另外，漏光處的縫隙總應有一定的量值Y，比如3μm，這也是必要的條件之一。數組Q中註腳數碼為j+3或j的項所測得的是活塞環開口兩側最靠近開口處的完整表面，根據活塞環的特性，這兩處一般沒有縫隙，這兩處之一漏光的條件本應為Pi代表的長度值大於Y值，為防止因特殊原因造成這兩處有一定的縫隙而使其它處的漏光縫隙過大，所以選擇Pi代表的長度值大於X值為這兩處之一漏光的條件，其餘各處漏光的條件為若Pi代表的長度值均不大於X值，Pi代表的長度值小於-Y值為此處漏光，此時的縫隙值不超過X+Y，漏光處在按反旋轉方向距活塞環開口i-j-1至i-j-2倍細分角度值處，如i∠j+3、則i＝n+l。漏光處的數量乘細分角度值即是漏光範圍(角度)。計算機處理系統在根據數組P中的各項和兩項必要的條件進行運算和判斷之後，再根據漏光區域的位置和範圍(角度)，依照標準判斷被測活塞環合格與否。如採用兩組輔助測量組件監視旋轉件的中心，計算機處理系統在採樣Ui或U′i時同時採樣Ui和Vi或U′i和V′i，經運算得到Wi或W′i後代入公式〈3〉中的Ui或U′i項即可。
雖然公式〈3〉明確地敘述了本發明的核心，但計算機處理系統如採取先儲存或記錄後運算、再儲存(數組P′)的工作方式，需佔用相當大的存儲空間，故實施中應當簡化。比如，在校準標準環時，對每次採樣的數據Ei和Ui或經運算得到的數據Wi可直接運算後再儲存，得到一數組H(H1、H2…Hn);測量活塞環時，計算機處理系統從標準環零位開始按「每得到一次迴轉角度細分信號輸出一次」逐次循環輸出H1、H2…Hn、H2…，並將Hi與採樣的數據Qi和U′i或經運算得到的數據W′i直接運算後再儲存，得到數組P′i。
測量活塞環時，計算機處理系統可通過主測量組件和輔助測量組件從標準環零位開始採樣，這樣測量頻率高，但計算機處理系統判斷每一處相對於活塞環零位的位置較困難。
測量活塞環時，計算機處理系統也可通過主測量組件和輔助測量組件從得到活塞環零位監視器發出的信號後再得到兩次迴轉角度監視器發出的信號開始採樣，初始採樣數據的註腳數碼即是以上所述的j+3。
關於同時採樣Ei、Ui，或Ei、Ui、Vi、或Qi、U′i，或Qi、U′i、V′i和進行運算的問題，如計算機處理系統的指令周期能保證很近似地是同一位置和測量效率，計算機處理系統可直接通過各測量組件採樣。但也可用模擬量加法器(如運算放大器)對Ei和Ui、或Qi和U′i按公式〈4〉的條件運算後再通過模數轉換器被計算機處理系統採樣，Hi＝Ei-Ui，H′i＝Qi-U′i;如採用兩組輔助測量組件，可按與公式〈4〉相同的條件用模擬量加法器運算Ui和Vi或U′i和V′i後得到Wi或W′i，並按公式〈4〉的條件用模擬量加法器運算Ei和Wi或Qi和W′i後得到Hi或H′i。
測量儀在測量一定數量的活塞環後，可測量一下標準環工作環面。比如採用一組輔助測量組件監視旋轉件的中心，根據公式〈4〉的條件，測量標準環工作環面時，標準環同向轉動，計算機處理系統從標準環零位開始按「每得到一次迴轉角度細分信號採樣一次」通過校準測量組件逐次採樣並記錄下數組L(L1、L2…Ln)、通過輔助測量組件同時，採樣並記錄下數組M(M1、M2、…Mn)(相當於數組U′)，並按以下公式進行運算Ri＝Li-〔Ei+(Mi-Ui)〕 〈6〉得到數組R(R1、R2…)(Ei和Ui為校準標準環時儲存的數據)。根據數組R中各項代數值最大者減去代數值最小者得到的值所代表的長度值即得到測量標準環時相對於校準標準環時測量儀的最大誤差值，這值基本上反映了標準環工作環面磨損的不均勻值，據此可以掌握在測量多少次活塞環後應重新校準標準環。如果「一定數量」為零，這值即為電子長度測量系統在這兩次校準和測量間的測量誤差的最大值。
為使活塞環被測時處於一適當的位置，測量儀可採用一託板，託板可以是裝在空心迴轉軸裡、可上下運動的，上料時幫助活塞環定位於適當的位置，測量時脫開、下料時帶著活塞環一起下落或上升。
測量儀的上料、下料、分選、清潔、驅動和制動等既可採用手動方式，也可採用自動方式。對於自動方式的機械結構，因已有成熟技術，故不贅述。
本發明的測量方法可利用三坐標測量機來實現，此時附加的機械結構僅是一標準環，但這樣難以在現場運用;也可利用圓度儀來實現，圓度儀迴轉軸系的迴轉精度很高，但這樣難以實現「在各相對應處對二者的形狀進行比較」。本發明的測量儀也可將標準環固定不動，而將主測量組件或校準測量組件的測量架裝在一旋轉件上以實現「測量(或校準)一周」，但這樣的機械結構複雜。
本發明用長度測量電傳感器和計算機處理系統監視旋轉件中心的方法還可用於其它以迴轉軸係為基準的測量儀，但此時的測量儀必須有一標準件。而且也要考慮採用此方法後測量儀的測量誤差是否滿足實際需要。
附

圖1是測量儀的機械結構簡圖。其中1-輔助測量組件中的，電傳感器;2-輔助測量組件中的測量架;3-迴轉軸;4-標準環;5-被測活塞環;6-託板;7-光敏元件;8-光源;9-限位螺釘;10-施力彈簧11-整體式彈性軸槓桿;12-主測量組件中的測量架;13-本體;14-襯套;15-磁塊;16-荷爾元件;17-襯套;18-板;19-磁塊;20-荷爾元件;21-主測量組件中的電傳感器。
附圖2是校準測量組件使用時的位置關係圖。其中22-校準測量組件中的電傳感器;23-校準測量組件中的測量架;24-主測量組件中的測量架上的觸頭。電傳感器22的觸頭與觸頭24相對而置。
附圖3是密珠迴轉軸繫結構圖。其中25-隔架;26-鋼球;27-鋼球。
附圖4是磁塊裝在驅動迴轉軸旋轉的驅動裝置的初級的迴轉角度監視器的位置關係圖。其中28-輪盤;29-軸;30-磁塊;31-荷爾元件。
附圖5是附圖4的1部的放大圖，其中32-柵欄;33-柵欄。
附圖6是標準環的一種內環面剖視圖，A點所在的橫截面是真正的工作環面。
附圖7是標準環的一種內環面剖視圖，這種標準環用來測量桶形活塞環，B點為活塞環的接觸點，B點所在的橫截面為標準環真正的工作環面。
附圖8是測量架需增加傳遞機構時可採用的整體式平行簧片。
光源8通過其支架可固定在本體13上，光源3和光敏元件7組成活塞環零位監視器。彈性軸槓桿11是主測量組件中的測量架12增加的傳遞機構，彈簧10和限位螺釘9是隨之增加的件。託板6在襯套17裡上下運動。荷爾元件16通過其支架固定在本體13上，荷爾元件16和磁塊15組成標準環零位監視器。荷爾元件20和等距分布的n塊磁塊19組成迴轉角度監視器。板18採用銅質或在鑲磁塊15和19的周圍鑲有銅質塊，以防止迴轉軸3等件磁化。鋼球26按有微量過盈裝於襯套14和迴轉軸3之間。軸29連接手輪或電機，輪盤28固定在軸29上、採用銅質或在鑲磁塊30的周圍鑲有銅質塊，磁塊30為1塊或等距分布的多塊，軸29和荷爾元件31通過其支架固定在本體13上。
附圖9是本發明的測量儀在實施中可以編制的、粗略的電腦程式流程圖，此時活塞環零位監視器在最佳位置，採用一組輔助測量組件，採用公式〈4〉的條件運算，用模擬量加法器對校準測量組件和輔助測量組件的輸出運算後得到H、對主測量組件和輔助測量組件的輸出運算後得到H′。其中D1＝1為標準環在那固定位置時標準環零位監視器發出的信號，D2＝1為上料完畢信號，D3＝1為活塞環開口經過活塞環零位監視器時活塞環零位監視器發出的信號，D4＝1為迴轉角度監視器在迴轉軸每轉一細分角度時發出的信號，D5＝1為下料完畢信號，D6＝1為校準測量組件到位信號，兩個「必要的條件」中X選1μm、Y選3μm，其餘用文字敘述的條件語句為外部按扭信號，「循環測量」可以是常開常閉信號，活塞環漏光度標準設為「開口左右15°、不允許漏光，一處漏光範圍不大於20°，總漏光範圍不大於45°」，細分角度值為1°。這個程序流程圖中兩「清零」執行程序實際上是兩子程序，它清除影響下一次測量或校準的所有儲存信號和數據(比如j值、i值、A值、B值和所有顯示等)，「統計」和「列印」需根據用戶要求編制子程序，所有這些子程序因不妨礙本發明的說明，故略。附圖9包括附圖的第3、4、5、6、7頁，這幾頁中每頁末圓圈裡的字母(A、B…)如與下頁首圓圈裡的字母相同表示流程圖在相同處相連接。
因為本發明的測量儀採用測量精度高的長度測量電傳感器(如電感傳感器或互感傳感器)，利用計算機處理系統進行數據採集運算和判斷以及對迴轉軸系帶來的測量誤差進行了補償，故測量精度高、可靠性好、效率高，且結構簡單、容易實施。
權利要求
1.一種間接測量活塞環漏光度的活塞環外圓形狀測量方法，其特徵是用長度測量電傳感器按所需的細分角度多點測量活塞環被標準環約束後露在標準環外的外圓形狀一周、和在相對應處校準標準環工作環面的形狀一周，並在各相對應處對二者的形狀進行比較，得出二者的形狀在各處有無差異和有差異處的差異值，經判斷其差異值滿足漏光條件的區域的位置和範圍(角度)，依照標準得出被測活塞環合格與否。
2.根據權利要求1所述測量方法的測量儀，其特徵是用計算機處理系統進行數據採集、運算和判斷。
3.根據權利要求1所述測量方法的測量儀，其特徵是有一迴轉軸系。
4.根據權利要求1、3所述的測量儀，其特徵是兩測量點在同一通過迴轉中心的縱截面內，並且測量活塞環的觸頭與校準標準環的觸頭相對而置。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的測量儀，其特徵是用長度測量電傳感器和計算機處理系統監視旋轉件在活塞環被測橫截面的中心在測量活塞環各點時的位置相對於測量某一點時的位置的變化量、與旋轉件在標準環被校橫截面的中心在校準標準環各點時的位置相對於校準同一相對應處時的位置的變化量、的按相同的旋轉位置所對應的差異，並用這些差異值來補償迴轉軸系帶來的測量誤差。
6.根據權利要求1、3、4、5所述的測量儀，其特徵是各測量點在同一通過迴轉中心的縱截面內。
7.根據權利要求5、6所述的測量儀，其特徵是用兩個長度測量電傳感器監視旋轉件的中心，測量點分別在兩橫截面上。
8.根據權利要求5、6所述的測量儀，其特徵是用一個長度測量電傳感器監視旋轉件的中心，測量點在標準環被校橫截面內。
全文摘要
本發明採用測量精度高的電子長度測量系統按所需的細分角度多點測量活塞環被標準環約束後露在標準環外的外圓形狀一周，並與標準環工作環面的形狀進行相應點間的比較，測量出活塞環與標準環的形狀在各點的差異值，從而間接測量活塞環的漏光度。本發明採用計算機處理系統進行採樣和運算，並用獨特的方法補償了迴轉軸系帶來的測量誤差，故在實用性，測量精度和效率上滿足了實際需要。
文檔編號G01B7/28GK1093162SQ9310304
公開日1994年10月5日 申請日期1993年3月26日 優先權日1993年3月26日
發明者楊承林 申請人:楊承林