Ультразвуковой виброметр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ультразвуковой технологии. Целью изобретения является повышение точности за счет компенсации влияния .зазора между датчиком и контролируемой поверхностью. Ультразвуковой виброметр содержит последовательно соединенные автогенератор с параметрическим датчиком в колебательном контуре, усилитель-дискриминатор, частотный детектор, функциональный преобразователь состоит из делителя с семейством параллельных плечей, содержащих диоды, порог срабатьшания которых настраивается так, что передаточная функция функционального преобразователя компенсирует влияние зазора установки параметрического датчика. 3 ип. с

. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ультразвуковой технологии, Целью изобретения является повышение точности за счет компенсации влияния зазора между датчиком и контролируемой поверхностью.

Иа фиг,1 представлена ф-ункциональ-. ная схеиа упьтразвукового виброметра; 10 на фиг,2 — график передаточной характеристики функционального преобразователя; на фиг.3 -- схеиа функционального преобразователя:, Ультразвуковой виброметр содержит :последовательно соединенные автогене .:ðàTîp 1 с параметрическим датчиком 2 в колебательном контуое, усилитель-= дискриминатор 3 и частотный детектор

4, последовательно соединеные фильтр 2г ;

5 и инДикатОр б,. функциона J;I;ный rpe образователь 7, вклю-."енный между частотными детектором 4 и фильтром 5 и выполненный в виде последователь:-...О соединенных сопротивления Я (фиг.3) .!5

:r Ir параллельных цепей в.конкретном случае п=3,, каждая из которых состоит из перемеHHoго сопротивления

9, 10, 11 и диода 12, .13. 1А,. предназначенных дпя соединения,.:О средин- ".,.g ии тОчками и регулировочных GI!!pcT .:9""

I лений 15, 1О, 17,, последовательно соединенных иежду собой,. причем Вхо-. дом функционального преобразователя

7 является ВхОд сопрОтив reHHJi B„ d. выходом — входы переменных сопрО-.ННлений 9, 10. 11

Ультразвуковой виброиетр работает следующим Образом, Параметрический датчик 2 устанав- Ы ливают на, расстояние д оТ контроли-руемой поверхности. Реактивное сопротивлен:е дат--.ика

2 входит в состав "Jre<трическо"o колебательного контура автогенера \ тора 1. При колебании контролируеиои поверхности изменяется реактивное сопротивление датчика 2 и, следовательно, игнОвенное значение частОты автогенератора 1. Частотно .. .Одулиро-. л0 ванный сигнал с вьгхода автогенератора поступает на вход усилителя-дискриминатора 3, в которои происходит

УСИПЕНИЕ H УСТРанЕ Ц Е :OIÓTeтВУЮ-щей амплитудной модуляции„ (Выхода усилителя-дискриминатора 3 сигнал

IlocT aeT Ha вход частотного детекто-ра 4, где происходит его детектиро-вание.

Таким образом, выходное напряжение частотного детектора 4 зависит от величины зазора между датчиком 2 и контролируемой поверхностью. Из анализа зависимости выходного напряжения частотного детектора 4 от величины зазора видно, что при различной величине начального зазора амплитуда переменной составляющей выходного напряжения частотного детектора

4 оказывается различной. Кроме того, выходной сигнал претерпевает нелинейные искажения.

Рассмотрим работу функционального преобразователя 7 (с тремя точками излома). Регулировочные сопротивления

15-17, на которые подается стабилиэи о5 предназначены для регулировки положения точек излома аппроксимирующей кривой (фиг,2). Переменные сопротивления 9-11 предназначены для регулировки наклона аппроксимирующих участков.

При м лых входных напряжениях все диоды 12-14 находятся в закрытом состоянии и коэффициент передачи равен единице. При увеличении входного напряжения выше напряжения (соответ:твующего первой точке излома), установленного регулировочным сопротивлением 15, открывается диод 12. При этом коэффитиент передачи уменьшается,, так как входной сигнал ослабляет-. ся Делителем из сопротивлений 8 и 9 сопротивления 15-17 пренебрежимо малы по сравнению с величиной coHpoTèâëeIrHé 9-1II . Необходимое ослабление сигнала устанавливается переиенным сопротивлением 9. При дальнейшем увеличении входного нагряжения последовательно открываются диоды !3 и 14 и включают в состав делителя сопротивления 10 и )1. Это приводит к дальнейшему уменьшению коэффициента передачи.

Для совместной работы с функциональным преобраэователеи 7 виброметр настраивается таким Образом, что при иаксииальнои рабочем зазоре между ,цатчикои 2 и контролируемой поверхностью выходное напряжение частотного детектора ч равно нулю. При этом чувствительность датчика 2 минимальна, .а коэффициент передачи функционального преобразователя 7 максииален, з

1428938

При уменьшении зазора между датчи- установки параметрического датчика 2 ком 2 и контролируемой поверхностью над контролируемой поверхностью, что выходное напряжение частотноГо детек- позволяет увеличить точность контроля. тора 4 увеличивается. Это приводит

5 к уменьшению коэффициента передачи . Ф о р м э р е е н и я функционального преобразователя 7, которое компенсирует возрастание чувствительности датчика 2.

Таким образом, имеется возможность установить параметры функционального преобразователя 7 такими, чтоб общая чувствительность виброметра оказалась постоянной при изменении в широких пределах зазора между датчиком 2 и контролируемой поверхностью.

С выхода функционального преобразователя 7 сигнал поступает на фильтр

5, где происходит выделение переменной составляющей сигнала, и далее на индикатор 6.

В качестве индикатора 6 может быть использован осциллограф или самописец, что позволит регистрировать форму и фазу ультразвуковых колебаний.

При работе ультразвукового виброметра скомпенсировано влияние зазора

Ультразвуковой виброметр, содержащий последовательно соединенные автогенератор с параметрическим датчиком в колебательном контуре, усилительдискриминатор и частотный детектор, последовательно соединенные фильтр и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен функциональным преобразователем, включенным между частотным детектором и фильтром, выполненным в

1 виде последовательно соединенных

2п,сопротивления и и параллельных цепей, каждая из которых состоит иэ переменного сопротивления и диода, предназначенных для соединения с средними точками п регулировочных сопротивле25 ний, последовательно соединенных между собой, причем входом функционального преобразователя является вход сопротивления, а выходом — входы переменных сопротивлений.

1428938

Составитель А.Олохтонов

Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Заказ 5114/37

Тираж 524 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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