Устройство для бесконтактного измерения диаметра провода

 

Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. Устр-во содержит два СВЧ-генератора 1, 2, направленный ответвитель 3, открытый резонатор (ОР) 4, выполненный в виде двух соосных отражателей, и индикатор 5. Соотношения частот СВЧ-генераторов 1, 2 выбираются из условия ({,- - {j) C/2U где L- расстояние между соосными отражателями; С - скорость света. СВЧ-генераторы 1, 2 возбуждают в ОР 4 два «соседних осевых вида колебаний ТЕМ. Индикатор 5 фиксирует суммарный коэф. передачи ОР 4, связанный с обоими видами колебаний. При помеш,ении измеряемого провода 6 в центр ОР 4 коэф. передачи ОР будет определяться только одним колебанием ТЕМ, т. к. «соседний вид колебания в центре ОР 4 имеет значение эл. поля, равное нулю. При смеш,ении измеряемого провода 6 из центра ОР 4 коэф. передачи, связанный с первым колебанием, уменьшается, а связанный с соседним колебанием - увеличивается . Однако суммарный коэф. передачи ОР 4 изменяться не будет, Т; е. он не зависит от положения измеряемого провода 6 в ОР 4. Точность измерений повышается за счет введения СВЧ-генератора 2 и направленного ответвителя 3 и выбора частот СВЧ- генераторов 1, 2. 1 ил. (Л XX со со СП со 5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1335900 (59 4 G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сл

Ж

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4036341/24-09 (22) 11.03.86 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71} Сибирский физико-технический институт им. В. Д. Кузнецова при Томском государственном университете им. В. В. Куйбышева (72) И. О. Дорофеев и Г. Е. Дунаевский (53) 621.317.335.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 873155, кл. G Ol R 27/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ПРОВОДА (57) Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. Устр-во содержит два

СВЧ-генератора 1, 2, направленный ответвитель 3, открытый резонатор (OP) 4, выполненный в виде двух соосных отражателей, и индикатор 5. Соотношения частот СВЧ-генераторов 1, 2 выбираются из условия (f,— — f,) =C/2L, где 1 — расстояние между соосными отражателями; С вЂ” скорость света.

СВЧ-генераторы 1, 2 возбуждают в OP 4 два «соседних» осевых вида колебаний ТЕМ.

Индикатор 5 фиксирует суммарный коэф. передачи OP 4, связанный с обоими видами колебаний. При помещении измеряемого провода 6 в центр OP 4 коэф. передачи OP будет определяться только одним колебанием

ТЕМ, т. к. «соседний» вид колебания в центре OP 4 имеет значение эл. поля, равное нулю. При смещении измеряемого провода 6 из центра OP 4 коэф. передачи, связанный с первым колебанием, уменьшается, а связанный с соседним колебанием — увеличивается. Однако суммарный коэф. передачи

OP 4 изменяться не будет, т. е. он не зависит от положения измеряемого провода 6 в OP 4. Точность измерений повышается за счет введения СВЧ-генератора 2 и направленного ответвителя 3 и выбора частот СВЧгенераторов 1, 2. 1 ил.

1335900

= E 31п " - -11 оз

Составитель В. Ежов

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 3800/39 Тираж 730 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам радиоволнового контроля, и может быть использовано в производстве провода и изделий на

его основе. 5

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для бесконтактного измерения диаметра провода.

Устройство для бесконтактного измерения диаметра провода содержит первый 1 и второй 2 СВЧ-генераторы, направленный ответвитель 3, открытый резонатор 4, индикатор 5, исследуемый провод 6.

Устройство для бесконтактного измере- 15 ния диаметра провода работает следующим образом.

Генераторы 1 и 2, работающие соответственно на частотах f, и f, + —, возбужс дают в открытом резонаторе 4 два «соседних» осевых вида колебаний ТЕМ,и„ и

ТЕМиич,, где m, п — поперечные, à q— продольный индексы колебаний. Вид колебаний ТЕМ > имеет распределение электри- 25 ческого поля в центре открытого резонатора

4 вдоль его оси, описываемого выражением

Е = Е.cos - "-, где Е, — амплитудное зна& чение электрического поля в резонаторе 4; 30 х — текущая координата вдоль оси открытого резонатора 4. Распределение электрического поля вида колебаний TEM,, в центре открытого резонатора 4 вдоль его оси описывается выражением Е =

35 . Индикатор 5 фиксирует суммарный коэффициент передачи открытого резонатора 4, связанный с обоими видами колебаний. При помещении измеряемого 40 провода 6 в центре открытого резонатора 4 коэффициент передачи последнего будет определяться только колебаниями ТЕМи„, так как вид колебаний TEN +, имеет в центре открытого резонатора 4 значение электрического поля, равное нулю. При смещении измеряемого провода 6 из центра открытого резонатора 4 коэффициент передачи последнего, связанный с колебаниями

TEN +,, будет увеличиваться, а связанный с колебанием ТЕМ иь — уменьшаться. Однако суммарный коэффициент передачи открытого резонатора 4, фиксируемый индикатором 5, изменяться не будет. Это следует из того, что для открытых резонаторов, как правило, выполняется условие с1э1, и. следовательно, суммарное электрическое поле в центре резонатора 4 имеет вид

Š=E cos — — +

2 2 2 0 съм о L

+ Е,51п, %х(,+1)

+, ьчп

° т т. е. не зависит от х. Поэтому суммарный коэффициент передачи открытого резонатора 4, фиксируемый индикатором 5, также не зависит от х и, следовательно, от положения измеряемого провода 6 в резонаторе.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения диаметра провода, содержащее первый

СВЧ-генератор и последовательно соединенные открытый резонатор, выполненный в виде двух соосных отражателей, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, введены последовательно соединенные второй СВЧ-генератор и направленный ответвитель, к второму входу которого подсоединен первый СВЧ-генератор, при этом соотношение частот первого и второго f СВЧ-генераторов удовлетворяет условию (f,— f,) = —, где С вЂ” скорость с. света; 1. — расстояйие между соосными отражателями.