Преобразователь линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности измерения за счет изменения базы прохождения магнитоупругой волны. Магнитоупругая волна, распространяясь по V-образному звукопроводу 1, отражается от вспомогательного элемента 5 подмагничивания и возвращается на элемент 3 записи-считывания с основным элементом 4 подмагничивания. В связи с тем, что элемент 5 механически связан с элементом 4, перемещение объекта контроля на некоторую величину вызывает двойное изменение расстояния, которое проходит магнитоупругая волна. Таким образом, повышается параметрическая чувствительность. Поглотитель, установленный на опорной ветви звукопровода 1, может быть выполнен в виде магнитоакустической ловушки, содержащей второй вспомогательный элемент 6 подмагничивания, механически связанный с первым вспомогательным элементом 5 подмагничивания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1384947 (21) 443 1995/25-28 (22) 30.05.88 (46) 23.06.90. Бюл. Р 23 (71) Пензенский политехнический .институт (72) С.Б.Демин (53) 531.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1384947, кл. G 01 В 17/00, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьппение чувствительности измерения за счет изменения базы прохдждения магнитоупругой волны. Магнитоупругая волна, распространяясь по U-об„SU, 1573343

2 разному звукопроводу 1, отражается от вспомогательного элемента 5 подмагничивания и возвращается на элемент 3 записи-считывания с основным элементом 4 подмагничивания. В связи с тем, что элемент 5 механически связан с элементом 4, перемещение объекта контроля на некоторую величину вызывает двойное изменение расстояния, которое проходит магнитоупругая волна. Таким образом, повьппается параметрическая чувствительность. Поглотитель, установленный на опорной ветви звукопровода 1, может быть выполнен в виде магнитоакустической ловушки, содержащей второй вспомогательный элемент 6 подмагничивания, механически связанный с первым вспомогательным элементом 5 подмагничивания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1573343

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения перемещений в автоматизированных системах контроля и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1384947.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерения за счет изменения базы прохождения магнитоупругой волны.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя линейных перемещений; »а фиг. 2 — диаграмма распределения энергии зондирующего сигнала в зоне отражения звукопровода.

Преобразователь линейных перемещений содержит U-образный звукопровод

1 oo магнитострикционного материала со свободным концом и монолитным акустическим демпфером, два ограничителя 2 перемещений, установленные на концах звукопровода 1, распределенный элемент 3 записи-считывания с основным элементом 4 подмагничивания, установленный на рабочей ветви звуко— провода 1, два дополнительных элемента 5 и б подмагничивания, установленные на опорном расстоянии друг от друга на опорной ветви звукопровода

1 и механически связанные с основным элементом 4 подмагничивания.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход распределенного элемента 3 записи-считывания токового импульса записи, который может быть промодулирован высокой частотой, на подмагниченном с помощью подвижного основного элемента 4 подмагничивания участке рабочей ветви звукопровода 1 возбуждается импульсная магнитоупругая волна, Эта магнитоупругая волна распространяется в обе стороны по звукопроводу 1 со скоростью 7.

Распространяясь вправо (фиг, 1) в сторону монолитного акустического демпфера звукопровода, возбужденная магнитоупругая волна в некоторый момент времени достигнет зоны акустического демпфирования, где рассеет свою энергию. Таким образом устраняется образование в рабочей ветви звукопровода 1 неинформационных магнитоупругих волн. Для эААективного акустического демпфирования механических волн монолитный демпфер звуко провода должен выполняться í Аорме правильного конуса с образующей угла не более с = 3 — 30

Другая магнитоупругая волна, воз5 бужденная в звукопроводе, распространяется с фазовой скоростью V влево (фиг. 1) в сторону опорной ветви и через время

21, +нР

10 V где 1„— искомое линейное перемещение;

R — радиус закругления звукопровода, достигает, первой зоны отражения, образованной магнитным полем первого вспомогательного элемента 5 подмагничивания (фиг. 2), установленного на свободной ветви звукопровода 1 преобразователя. Прямая магнитоупругая волна испытывает отражение с коэффициентом отражения

= О, 7-0,8 и меняет направление своего движения, распространяясь теперь в сторону рабочей ветви звукопровода.

Через интервал времени

21x + R

30 магнитоупругая волна проходит под основным элементом 4 подмагничивания по рабочей ветви звукопровода и возбуждает импульсный сигнал напряжения считывания на выходе распределенного элемента 3 записи-считывания. В результате по входу/выходу элемента

3 записи-считывания сформирован

40 время †импульсн сигнал длительности

21, +n R

Тх=+2

45 пропорциональный искомому линейному перемещению 1 у объекта. Иагнитоупругая волна, распространяясь далее по рабочей ветви звукопровода в сторону акустического демпфера, испытывает полное поглощение.

Часть энергии падающей магнитоупругой волны проходит через первую зону отражения, сАормированную первым вспомогательным элементом 5 подмагничивания и рассеивается в погло55 тителе, который может быть выполнен в виде магнитоакустической ловушки, Магнитоакустическая ловушка работает следующим образом.

73343

Формула изобретения вания, и поглотитетем, установленными на свободйай ветви звукопровода.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что поглотитель выполнен в виде второго элемента подмагничивания, механически связанного с первым вспомогательным элементом подмагничивания

Л-я зона

Отражены,а

2-я soea

/,7/77)ОЙЖЯ Hll+

Romp = (0.7-аВ) Составитель B.Êoëüöoâ

Техред Л.Сердюкова

Редактор С.Патрушева

Корректор Э.Лончакова

Заказ 1637 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Падающая магнитоупругая волна в момент времени Т(испытывает отражение

I о границу а первой эоны отражения элемента 5 подмагничивания (фиг. 2).

Часть энергии волны (20-30K) проходит через зону а-б и испытывает вторичное отражение о границу в второй зоны отражения элемента 6 подмагничивания. Здесь, как и в рассмотренном случае, часть энергии (20-ЗОБ) этои вторичной BQJIHbl проходит B третью зону отражения в-г, образованную свободным концом звукопровода, где испытывает практически полное отражение (k » = 1,0). Между первой и второй зонами, а также между второй и третьей зонами отражения образуются, так называемые, магнитоакустические ловушки, в которых магнитоупругие волны испытывают многократное переотражение с затуханием: б-в-в -в ... и I -д-д -д ...(фиг. 2). (/ / /(Это позволяет ослабить акустический шум в магнитострикционном тракте передачи до -20 дБ и выше.

Таким образом, относительное увеличение времени распространения зондирующей магнитоупругой волны через

5 . магнитострикционный тракт передачи преобразогателя позволяет повысить его параметрическую чувствительность.

1. Преобразователь линейных перемещений по авт. св. "- 1384947, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, 15 оН снабжен вспомогательным элементом подмагни,ивания, механически связанным с основным элементом подмагничи