Радиоволновый датчик виброперемещений

 

РАДИОВОШОВОЙ ДАТЧИК ВИБРОПЕРЦМЕЩЕНИЙ , содержащий приемопередатчик и антенну, отличаючийс я тем, что, с целью повышения достоверности измерений, он снабжен вибратором, вьтолненным в виде пластины , один конец которой консольно скреплен с антенной, электромагнитом и звуковым генератором, электрически соединенным с электромагнитом, а антенна выполнена с возможностью перемещения вдоль оси излучения.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

4(511 С 01 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3677191/18-28 (22) 19.12.83 (46) 15.05.85. Бюл. Ф 18 (72) А.М. Боглов, В.А. Жестовский и В.А. Константинов (53) 531.717(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 960961, кл. G 12 В 1/00, 1982.

2. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник.

М., "Машиностроение", 1978, т.2, с. 45 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1155867 (54) (57) РАДИОВОЛНОВОЙ ДАТЧИК ВИБРОПЕР ИЕЩЕНИЙ, содержащий приемопередатчик и антенну, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности измерений, он снабжен вибратором, выполненнъач в виде пластины, один конец которой консольно скреплен с антенной, электромагнитом и звуковьм генератором, электрически соединенным с электромагнитом, а антенна выполнена с возможностью перемещения вдоль оси излучения.

1155867

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактных измерений малых перемещений и вибраций различных механизмов и машин, 5

Известен радиоволновой датчик перемещений, выполненный в виде

U-образного диэлектрического волновода, плечи которого закреплены на плоскостях, колеблющихся относитель- 10 но друг друга, при этом один конец волновода соединен с генератором радиоволн, а другой — с приемником.

При изменении радиуса кривизны волновода происходит изменение вносимого им затухания радиоволн (1), Однако датчик характеризуется

% недостаточной достоверностью контроля.

Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому эффекту является радиоволно. вой датчик перемещения, приемопередатчик и антенна (2 ).

Недостатком этого устройства является низкая достоверность измерения, так как крутизна преобразования. неоднозначно зависит от расстояния между антенной и объектом.

Цель. изобретения — повышение до- 30 стоверности измерений.

Цель достигается тем, что радиоволновой датчик виброперемещений, содержащий приемопередатчик и антенну, снабжен вибратором, выполненным в виде пластины, один конец которой консольно скреплен с антенной, электромагнитом и звуковым генератором, электрически соединенным с электромагнитом, а антенна выполне- щ на с возможностью перемещения вдоль оси излучения.

На чертеже схематически приведена конструкция датчика. .Радиоволновой датчик вибропере- 45 мещений содержит приемопередатчик 1, антенну 2, волновод 3, пластину 4 вибратора, консольно скрепленную с антенной 2, другой конец которой возбуждается электромагнитом 5, об- 50 мотка 6 которого соединена с генератором 7 низкой частоты, на плоскости антенны 2 установлен поглощающий экран 8, антенна 2 выполнена с возможностью перемещения вдоль 55

ocH H >I eIIHII, HGIIpBBJIeHHGH к объекту 9.

Датчик работает следующим образом.

В радиоволновом виброметре используется явление сдвига фазы синхронно с любым перемещением объекта 9 относительно антенны 2. Такой же сдвиг образуется при перемещениях антенны 2 относительно объекта 9.

Благодаря этому при условии нормированного перемещения или колебания антенны 2 появляется возможностью объективно количественно оценивать величину перемещений и объекта относительно антенны. 8 датчике нормирование величины колебаний антенны

2 осуществляется использованием заостренного сердечника электромагнита 5, возбуждающего колебания пластины 4 вибратора. Частота колебаний определяется собственной резонансной частотой пластины 4 с учетом влияния, оказываемого массой антенны 2 с упругим волноводом 3, с которыми этот вибратор механически связан.

Напряжение, подаваемое на обмотку 6 электромагнита от генератора

7 низкой частоты, несколько больше необходимого для раскачки 4 вибра.— тора, Однако максимальный размах колебаний вибратора всегда ограничен. местом расположения острия сердечника электромагнита 5, являющегося концентратором магнитного поля. Хотя напряжение генератора 7 низкой частоты превышает необходимое, амплитуда колебаний конца пластины 4 вибратора не может превышать величины, заданйой положением острия сердечника, так как за острием возникает тормозящая сила, ограничивающая амплитуду колебаний, 3а .счет этого размах колебаний стабилизируется независимо от стабильности напряжения питания электромагнита 5 и его частоты в достаточно широких пределах.

Из-за большой разницы масс антенной системы (антенны, упругого отрезка волновода и поглощающего экрана) и вибратора антенна 2 колеблется с гораздо меньшей, но стабильной амплитудой (если вибратор колеблется с размахом до 10 мм, то антенна— до 0,1 мм). Величина колебаний подбирается и замеряется, например, с помощью микроскопа с координатной миллиметровой сеткой.

При работе вибратора производится оценка условий распространения, I)55867

Составитель Н. Давыдов

Редактор М. -Недолуженко Техред С.Мигунова корректор Л. Пилипенко

Заказ Зl28/36 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 отражения и приема электромагнитных волн, т.е. осуществляется проверка радиоволнового канала с нормированным виброперемещением. При этом, перемещая антенну, выбирают точку, на которой крутизна преобразования однозначна, одновременно калибруют датчик, сравнивая получаемый сигнал с приемопередатчика и известным механическим перемещением антенны.

Предлагаемый датчик обладает повышенной достоверностью измерений

1 за счет предварительной оценки условий распространения и отражения электромагнитных волн, проверки радиоволнового канала датчик — обьект измерений.