Способ измерения угловых перемещений конструкций

 

Изобретение относится к области статических испытаний конструкций на прочность . Целью изобретения является повышение точности измерений при испытаниях конструкций в тепловых камерах. Приемную антенну подвергают вибрации в направлении на передающую антенну и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации при повороте приемной антенны относительно направления вибрации, нагружают конструкцию и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации при перемещении приемной антенны вдоль направления, перпендикулярного к направлению вибраци, при этом угол перемещения а определяют из соотношения а arccos((l - Л)/1), где I - линейная координата передающей антенны; А- величина перемещения приемной антенны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4636432/28 (22) 12.01.89 (46) 07.10.91. Бюл, (Ф 37 (71) Московский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) Е.Е.Нечаев (53) 621.396,96 (088,8) (56) Баранов А.Н. и др. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов.

M.: Машиностроение, 1974, с. 270-271, Теоретические основы радиолокации.

Под ред. В,Е.Дулевича, изд. 2. M,: Советское радио, 1978, с. 19, рис. 1,5 в, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ6!Х ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к области статических испытаний конструкций на прочноИзобретение относится к области статических испытаний конструкций на прочность, в частности к измерениям угловых перемещений конструкций в тепловых камерах.

Цель изобретения — повышение точности измерений при испытаниях конструкций в тепловых камерах за счет использования высокочувствительных дистанционных датчиков радиотехнического типа.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерений, реализующая способ.

Устройство содержит генератор сверхвысокой частоты (СВЧ), СВЧ-коммутатор 2, блок 3 управления, коммутируемые

СВЧ-излучатели 4. передающие антенны, приемную антенну 5, генератор 6 частоты вибрации, преобразователь 7, селективный

„„ЯЯ „„1682773 А1 сть. Целью изобретения является повышение точности измерений при испытаниях конструкций в тепловых камерах. Приемную антенну подвергают вибрации в направлении на передающую антенну и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации при повороте приемной антенны относительно направления вибрации, нагружают конструкцию и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации при перемещении приемной антенны вдоль направления, перпендикулярного к направлению вибраци, при этом угол перемещения а определяют из соотношения a = arccoa((i — Л)/I), где — линейная координата передающей антенны; Л вЂ” величина перемещения приемной антенны. 1 ил. приемник 8. Испытания конструкции 9 про- а водятся в тепловой камере 10 с радиопроз- ©, рачным окном 11. Статические нагружения gy осуществляются при помощи рычажной системы 12, вспомогательная антенна 5 перемещается при помощи блока 13.

В основе работы способа лежит прин- 4 цип частотной селекции на частоте вибра- (A) ции принятого приемной антенной СВЧ гармонического сигнала, Следует отметить то обстоятельство, что СВЧ коммутируемые излучатели являются слабонаправленными антеннами и работают на частоте fo. За счет вибрации приемной антенны в направлении выбранного излучателя с частотой fi возникает частотная модуляция принятого сигнала, и его спектр содержит составляющую на частоте 4+ f>. При этом максимальное значение сигнала будет тогда, когда максимум

1682773 диаграммы направленности приемной антенны направлен на фазовый центр излучателя. Следует отметить, что если направление вибрации не совпадает с направлением на фазовый центр СВЧ-излучателя, то спектр сигнала будет содержать составляющую на частоте f0+ f)cos р, где р- угол отклонения направления вибрации от направления на фазовый центр излучателя. С учетом того, что частота сигнала fo известна, селекция сигнала на частоте 11, которая осуществляется в приемнике 8, позволяет по максимальной величине принятого СВЧ-сигнала выставить приемную антенну 5 (при ее перемещении блоком 13) точно в направлении на выбранный коммутируемый СВЧ-излучатель 4, который запитывается от генератора 1. При этом управление выбором излучателя осуществляется от блока 3 через СВЧ-коммутатор 2.

Вибрация приемной антенны 5 задается от генератора 6 через преобразователь 7, При нагружении конструкции от рычажной системы 12 происходит угловое смещение СВЧ-излучателя, при этом спектр сигнала изменяется, составляющая сигнала с частоты fo + f< смещается на частоту

f0+ 1 сов rp. При перемещении приемной антенны 5 перпендикулярно к направлению вибрации на расстояние Ьсигнал на выходе селективного приемника появляется на частоте f1. При этом угол перемещения а конструкции определяется как

a = агссоз((! - Л)/!), где — линейная координата выбранного СВЧ-излучателя, h,— величина перемещения приемной антенны, Следует отметить, что расстояние определяется от места жесткого крепления конструкции, которое принимается за начало отсчета (т.е, эа начало системы координат, в которой производится отсчет угловых перемещений). В случае, когда приемная антенна перемещается под углом ук

5 поверхности установки СВЧ-излучателей, т.е, по прямой, которая образует уголков выбранной системе координат с осью ОХ, вдоль которой установлены СВЧ-излучатели, то расчетная формула для угла а изменяет10 ся и записывается следующим образом: а

- arccos((Icos y - Л)/!) - у.

Формула изобретения

Способ измерения угловых перемещений конструкций, заключающийся в том, 15 что с помощью передающей антенны, установленной на контролируемой конструкции, излучают СВЧ-сигнал в направлении приемной антенны, фиксируют информацио ;ный параметр СВЧ-сигнала и по его ве20 личине определяют угловое перемещение конструкции, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерений при испытаниях в тепловой камере, приемную антенну подвергают вибрации и noso25 рачивают относительно направления вибрации, фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации, нагружают конструкцию, перемещают приемную антенну вдоль направления, перпендикуляр30 ного к направлению вибрации, и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации, а угол Q перемещения конструкции определяют из соотношения

35 а= arccos((! - A)/!), где — линейная координата передающей антенны.

Л вЂ” величина перемещения приемной антенны.

1682773

Составитель П. Лапшин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Шароши

Редактор В. Данко

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

Заказ 3402 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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