Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВИБРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ по авт.св. 1048330, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и расширения диапазона измерений, он снабжен двумя шаговыми двигателя ,ми, на валах которых установлень соответственно излучающий и приемный преобразователи, генератором тактовых импульсов, подключенными к нему первыми входами двумя элементами совпадения и последовательно соединенными амплитудным детектором, вход которого подключен к выходу приемного преоб разователя , блоком квантования по уровню, диф

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

РЕСПУ1ЬЛИК (1 91 SU (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ RE/®,,„;1 „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (6l) 1048330 (21) 3672208/25-28 (22) 02.12.83 (46) 23.08.85. Бюл. У 31 (72) Б.А.Гордеев (71) Горьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по нормализации в машиностроении (53) 531.718.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1048330, кл. G 01 Н 1/00, 1982, . (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВИБРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ по авт.св.

У 1048330 отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, он снабжен двумя шаговыми двигателя,ми, на валах которых установлены (1)4 G 01 K 1/00 С 01 В 17/00 соответственно излучающий и приемный преобразователи, генератором тактовых импульсов, подключенными к нему первыми входами двумя элементами совпадения и последовательно соединенными амплитудным детектором, вход которого подключен к выходу приемного преоб— разователя, блоком квантования по уровню, дифференциатором и счетным триггером, выходы которого подключены соответственно к вторым входам элементов совпадения, выход первого элемента совпадения связан с первой обмоткой первого шагового двигателя и с второй обмоткой второго шагового двигателя, а выход второго элемента совпадений соединен с второй обмоткой первого шагового двигателя и с первой обмоткой второго шагового двигателя.

1174777

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в ультразвуковой виброметрии и является усовершенствованием устройстна по оснонному авт.св. 11< 1048330, Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого ультразвуковото измери 16 теля ниброперемещений.

Измеритель содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, линию 2 задержки с управляемыми входами, излучающий преобразователь 3, взаимодействующий с исследуемым объектом 4, приемный преобразователь 5, фазовый детектор 6, второй вход которого подключен к входу излучающего преобразователя 3, анало- о го-цифровой преобразователь 7 и блок

8 обработки информации. Выход фазового детектора 6 соединен с входом компаратора 9, выход которого соединен с входом коммутатора 10 и вто рым входом блока 8 обработки инфор мации, Другие входы компаратора 9 соединены с выходом источника il опорного напряжения. Выходы коммутатора 10 соединены с управляю30 щими входами управляемой линии 2 задержки, Выход приемного преобразователя 5 подключен через последовательно соединенные амплитудный детектор 12, 35 блок 13 квантования по уровню и дифференциатор 14 к счетному триггеру соответственно с одними входами днух элементов 16 и 17 совпадения, дру- 40 гие входы которых подключены к выходу генератора 18 тактовых импульсов. Измеритель содержит также дна шагоных двигателя 19 и 20, на валах которых установлены соответственно 45 излучающий и.приемный преобразователи 3 и 5. Выход первого элемента 16 совпадения связан с первой обмоткой первого шагового двигателя 19 и с второй- обмоткой второ- 50

ro шагового двигателя 20, а выход второго элемента 17 совпадения соединен с второй обмоткой перного шагового двигателя 19 и с первой обмоткой второго шагового двигателя

20, Измеритель работает следующим образом.

Выходной сигнал задающего генера— тора 1 через линию 2 задержки поступает на излучающий преобразователь 3.

Необходимым условием для минимизации нелинейных искажений выходного сигнала фазового детектора 6 яв.ляется выбор оптимального расстояния R излучателя до исследуемого объекта, т.е, первоначальная задержка сигнала должна удовлетворять и 1 условию R = (— — + — -) <<, где ив о 2 4 число дискретных изменений фазы, равное числу управляющих входов линии 2 задержки, 1< — длина ультразвуковой волны в воздухе. При виброперемещениях исследуемого объекта 3 на величину, меньшую / g R

В этом случае продетектиронанный в амплитудном детекторе 12 сигнал, уменьшенный на величину A U квантуется с шагом 6Б< = К LR<, где

Ь U < — шаг квантования аналогового выходного сигнала амплитудного детектора 12; К вЂ” коэффициент пропорциональности.

На выходе блока 13 кнантования по уровню аналоговый сигнал имеет ступенчатый нид, который дифференцируется и поступает на счетный вход счетного триггера 15. Это приводит к опрокидыванию последнего от импульсон отрицательной полярности, соответствующих спаду аналогового сигнала.

Выходной сигнал инверсного (прямого) выхода триггера 15 открывает элемент 16 совпадения и последовательность импульсон генератора 18 поступает одновременно на первый (второй) вход шагового двигателя 19 и на второй (первый) вход шагового двигателя 20. Вследствие этого направление вращения валов шаговых двигателей изменяется на противоположное, тем самым система постоянно самоподстраивается на оптимальное положение, при котором значение напря1174777

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред А.Ач Корректор I .Påøåòíèê

Редактор О.Черниченко

Заказ 5)74/42 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Подписное.жения принимаемого сигнала достигает максимальной величины.

Экономический эффект от внедрения изобретения заключается в повышении точности измерения за счет устранения ложных отраженных сигналов, обусловленных расфокусировкой излучающего и приемного преобразователей при измерении виброперемещений, намного превышающих длину ультразвука в воздухе, а также в повышении чувствительности устройства.