Способ бесконтактного измерения колебаний объекта

 

Изобретение относится кизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механических колебаний различных объектов , например для исследования амплитудно-частотной характеристики движущегося объекта. Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет устранения влияния отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучения и регистрации . Согласно способу исследуемый объект зондируют ультразвуковыми колебаниями, принимают отраженный сигнал, который из-за допплеровского эффекта оказывается частотно-модулированным , смешивают зондирующий и отраженный сигналы, выделяют из полученного суммарного сигнала две срсед .ние допплеровские гармоники, по отношению мощностей этих гармоник определяют амплитуду колебаний исследуемо (Л .го объекта, а по разности их частотчастоту колебаний объекта. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

40 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ :-: ! 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3901928/25-28 (22) 23, 05. 85 (46) 07. 10.86. Бюл. Ф 37 (72) С.А. Мартюгов и С.П. Андреев (53) . 620, 179. 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1002850, кл. С 01 Н 9/00, 1983.

Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара/Под ред.

B.В.Клюева. — M. Машиностроение, 1978, т.2, с. 55-60, (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механических колебаний различных объектов, например для исследования амплиа тудно-частотной характеристики движущегося объекта. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения влияния отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучения и регистрации. Согласно способу исследуемый объект зондируют ультразвуковыми колебаниями, принимают отраженный сигнал, который из-за допплеровского эффекта оказывается частотно-модулированным, смешивают зондирующий и отраженный-сигналы, выделяют из полученного суммарного сигнала две сосед.ние допплеровские гармоники, по отношению мощностей этих гармоник определяют амплитуду колебаний исследуемого объекта, а по разности их частот — . частоту колебаний объекта. 1 ил.

1262795

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механических колебаний различных объектов, например для исследования ампли- 5

-тудно-частотной характеристики движу,щегося объекта.

Цель изобретения — повьппение точности измерения за счет устранения влияния отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучения и регистрации.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа бесконтактного измерения колебаний объекта.

Устройство содержит излучатель

1 зондирующих сигналов, приемник 2 отраженного сигнала, смеситель 3, соединенный со спекРранализатором 4 и двумя перестраиваемыми по частоте по- 20 лосовыми фильтрами 5 и 6, два логарифмических усилителя 7 и 8 и вычитающее устройство 9.

Способ бесконтактного измерения колебаний объекта осуществляется 25 следующим образом.

С помощью излучателя I проводится ,зондирование колеблющегося объекта ультразвуковой волны с частотой f

Отраженный сигнал из-за допплеровского эффекта получается частотно-модулированным. Этот сигнал принимается приемником 2 и смешивается с зондирующим сигналом в смесителе 3.

Суммарнь1й сигнал поступает на вход спектр-анализатора 4, где осуществляется определение частоты колебаний и f,, — f (где f, f частоты соседних допплеровских гармо- 40 ник). Затем осуществляется настройка полосовых фильтров 5 и 6 на частоты

f „ и f . Проводится фильтрация допплеровского сигнала, усиление отфильтрованных сигналов логарифмическими усилителями 7 и 8 и вычитание усиленных сигналов в вычитающем устройстве 9. Определяется сигнал К на выходе вычитающего устройства 9.

Величина этого сигнала связана с амплитудой колебаний A соотношением

4Т Ао

1 о h — функция Бесселя первого ряда; — длина волны зондирующего сигнала; скорость распространения ультразвуковой волны. где

Фc

Из представленного соотношения определяют амплитуду колебаний исследуемого объекта.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ бесконтактного измерения колебаний объекта, заключающийся в том, что зондируют исследуемый объект ультразвуковыми колебаниями, принимают отраженный от этого объекта модулированный сигнал, смешивают зондирующий и отраженный сигналы и по параметрам суммарного сигнала определяют амплитуду и частоту колебаний объекта, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения эа счет устранения влияния отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучения и регистрации, выделяют из суммарного сигнала две соседние допплеровские гармоники, по отношению мощностей этих гармоник определяют амплитуду колебаний, а rro разности-их частот — частоту колебаний объекта.

1262295

Редактор А.ПЬппкина

Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5412/37

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4!

/

I

Составитель Г.Федоров

Техред Л.Олейник Корректор В.Бутяга