Устройство для измерения перемещения конструкций

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например , при измерениях угловых перемещений различных конструкций в процессе прочностных испытаний. Цель изобретения - поэышение точности и производительности измерений. В осноас работы устройства лежит принцип временной рефлектометрии. Короткие импульсы от генератора 1 коротких импульсов поступают на вход микрополосковой линии (МПЛ), образуемой плоским электродом 3 з виде дозой спирали, размещенным на базовой поверхности 4, и плоскостью контролируемой конструкции 15. При наклоне плоскости контролируемой конструкции 15 относительно базовой поверхности изменяется высота Нп установки плоскости над соответствующей пй точкой плоского электрода 3 и, следовательно . МПЛ становится неоднородной. По результатам отраженного сигнплз можно судить о высоте Нп. Вычислительный блох 10 рассчитывает угол ©наклона конструкции в заданном направлении fh по формуле 0 arctgQ Hn -Но п)/Х/5щ где рпрадиус спирали в заданном направлении рс на п-ном витке; Но - высота центра подвевески конструкции над началом спиргли.м - число ЕИТКСВ спирали. Значения РП, п, Н0 вводятся через блок 9 управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. г Ј.

СОЮЗ СОРЕТС <ИХ

СОЦИ14.ИСТИ <„СКИх

РЕспуБлик

1 4 (51)5 G 01 В 7/00, 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ Л И О. КРЫТИЯ!Л

ПРИ ГКНТ СССР . а3

ы1 .- ИЕ; filjOT P

ОПИСАНМЕ ИЗОБЬЕТЕ:НИЯ

Е АЬТОРСКО 4У СВИДЕТсЛЬСТВУ (21) 4729379/28 (22) 14.03.89 (46) 15.01Л2. Б:ол. lb 2 (71) Московский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) А.Г. Дворников и Е.Е. Нечаев (53) 531.717 gÑ83 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 877319, кл. G 0 i В 7/00 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1138644, кл. G 01 В 15 /02. 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, при измерениях угловых перемещений различных конструкций в процессе прочностных испытаний. Цель изобретения — повышение точности и производительности измерений. В основе работы устройства лежит принцип временной рефлектометрии. Короткие импульсы от ге(19) (ll) 1 7OQQ 4 /i 1 нерзтора 1 коротких импульсов поступают на вход микрополосковой линии (Mflfl), образуемой плоским электродом 3 в виде архи; едозой спирали, размещенным на ба-свой поверхности 4, и плоскостью контролируемой конструкции 15. При наклоне плоскости контролируемой конструкции 15 относительно базовой поверхности изменяется высота Н установк.1плоскости надсоотаетс-,вующей гй точкой плоского лектрода 3 и, следовательно, ЫПЛ становится неоднорор, ой. По результатам отраженного сигн ла можно судить о высоте H„. Вычислительный блох 10 рассчитывает угол О наклона конструкции в заданном направлении уЪ по фо;.;уле и и

О- arctgQ, Hn — Ho и)/$ рп где р»вЂ”

1 радиус спирали в заданном направлении на и-ном витке; Hp — высота центра подневески конструкции над началом спир-.". ëë— число витков спирали. Значения+, и, Но вв э дятся через блок 9управления. 1 з.п. ф — лы, 1 ил.

j 705 69с1

° ! (забое ге(;ие относится к из :;,. ритгп...с, технике и мажсг испс,)ьэават,— 1, !.:.. ):.>леп.

При «ЭМЕрОНИяХ УГЛО(-Х Г Эр>с (>- ;Ий р;.-.ли«ны. K0Hcòðóêöèé в ll! -. ессе «. .,cl:(ы>( испытаний.

Ц()ль изобретения — голь>..е>(иэ точности изсчерений за счетycpr:I;-:(ен я бап;!uoro числа измеренных значен>(г1 " Г.овь(.).ение производительности иэм.;.ре:(ий ээ счеr автоматизацил перенастройки ус Гройствз при измерениях, На чертеже предс-:валена блок-схема устройства.

Устройство содержит генэра).ор 1 коРатКИХ ИМПУЛЬСОВ, ПОДКЛЮЧЕННЫЙ . !<ЕМУ сигнальным входом С1ооби)ующий Gc4, .!Iiлограф 2, плоский электрод 3, разм=..(„åHH(,(На 5"::::азой ПОВЕркностИ 4 . Г,-,.",КЛЮ«ЕННЫй(.>. Одним иэ концов K rpHерзтор;> > коротких импульсов, друг ;(— к согласованной нагрузке

5. Пасс сии зл.) -,.-..Д 3 вьсг,с)л,:, н 3 с>(д» QpхимедО >Ой спирзли.

Уст ойство содер) (ит также цифроаналоговый преобразователь О, подкл>оченный сыходол! к горизонтальным отклоняющи ) пластинам осциллографа 2, аналого-цифровой прссб;:- зователь 7, подкл)о.-:cHный входом к верти(:альным от:;Паня(го(цим пластлнзм Îc циллографа?, блок 8 сопряжения, Г. рвым выходом подключенный i; цифра=-напо. наму преобпазователгэ 6, первы. ьх«д>а(.! --.: аналого-цифрс ваму и". )Образаватеп(а 7, i;:.; 9 упрарле>(()я, саед .".ненный с егсрым входом бПГ а Я СОПС<. жЕЧ".Э, ЬЫЧИСГИтс1Ь-:-.)Чй бЛОК 10, г

ПСД> i..i га) (НЫг> К . со) -" с) СЬ(- JI ÷ ОПС>(а с) CC пряж-.-ния. Вьч)1.! ительный блок 1(5coñòà(п >3 последа()этель!. -. ссединенных с)1.)матора 11, блока,2 рэзнсстл, блока !3 делсн(1я и блаха

14 выч).слечия арктангенса.

Угтройство измеряет и:ремеьцен(я конструкции 15, центр крепле .;>: !L)òoo;.:1 разме()),ается над центром располо:хенн()го на бзэ;)вой поверхности 4 и >аског электродг в u .(де аРхс)(с .- ;ээай спир",)liс. Пр i это>с(Н "<%:Рвс.тГЯ VroIl Я НакГ>OHЭ KOг CT>)«",>ИИ В

flЛСC .. ТИ, l с.аПЕНДИKI>ЛЯРН . 1 ППОCКОСГИ ба=-.в;). ; Осв.:--:хнс>сти v. пгох ...-.:щ и через

ПОЯМс .O...OOC, ОНН J10 ИЗ ЦЕНТРа СГ!: iP3I !) под углом p-, О нова рабаl ы усТро!;с „;;,О ()т пои:!Ui и вре!.. ннсй рефп -K)0;. Ipû;.;, jropo(к(1>-. импул сы аг Г«Hc;)»тпр:. Kopo. к ;х

ЦМП<)ЛЬСОВ f,O-T.)r>,!OT На -".KOi) МИК>,>!or;OкснС ri-.укции 15. .. !1 >) с (=> ОТ Р ". ) < F! ", i 0 С) С >Л Г г» .: Э - . > (> ". T О i

ТС. -; .:: Hi. ;;) ИСХОДНОГО С Г ..1 .»(::)ЫХ г тpF"жЕНИ11, (0>3i)d В .,<ЫХ !(С с(. ()((1>гс :!Д(С". ТЬЮ

><>; >Л> ПС ) t>,i > i < . П li)i i . » ),>тр. .В>>с) >Ег,онг1,) >г ° (i-. < > с О(НС . ; (сьilO бс<ЗОООЙ

Г. (" CKHoc l " > (» - (: »! .=. не;)дн(:! а,(с.5 Ной. Тс".К К<а>с (1Э Д;1: .! I) 1.. (!1 (1")(ЕН (C, (: с C! Iса а Нп устан саки нло"ксгти констру.:ц>ли !

5, являю.цейся 3.:ементо(1 (ЛПЛ, оп(осительно плоского электрода 3, являю цегося дэугим эпемснтам t:1ÏË. Вследств(.е этого

1G волновое соп.,"тивление МПЛ зав-..c!T от р .стояния oTHccvTenbHo i«-.чала Х;!1Л (rc«Kd 0), ИЭМЕРЯЯ ДЛЯ КажДОГО ИЗ ЗОНД! ОУК)!).,г(Х имг>ульсов отраже:(ный сигнал, можно спре15 делить высоту Нп установки плоскости кпнтг Олируе май ка((ст рук ции Hdp л ю: э(1 иэ

) оч»:; плоского электрода 3.,,:» любого зэД, (НОГО НаПРаВЛЕ)(()Я (г, Эна с .(ИЕ Ра1ИУСа спи )али р в напр=- :лсч .и;";, дпя fl fо витка

20 сп::,дали определ,е-ся иэ,)o -ношения

;),„=- ())„+ 2л (f) — . ) ) а гдс и =- 1, ".. 3, ..., п; а — паpi (етр спирали.

При этом УГОР 9 >>c3K:)она плоскГ)сти

КанатруKL ÕИ К б:.:-Овг)Г«-:авар.настИ 4 8 Направлени; .. Определяется саа;нс I;(..H((c ( гс

Сс

Р !!) — Hp ° и () - — а (-г гд гЦЕ П вЂ” иис (iÎ GTC>(с- тн .ЛХ та>,С .; Р ЭЕНЫХ ОЛИчас) ву ob! бра> (>>(.>х витк" з сп!.рели в на(1!)Свil!)i!Ии ер

Зэ Hс) ЕЬ!(OTЭ 1! (ЕН l 08 rlГОСКОС > И конструкции: ад L.t! (рам с.-.;: ралеабраэнаго ппс>=.".ого элсктрада 3.

ДПЯ> K-а".э1яйРССЭ->!,га)Р": Ст, ()ОзаДа ii(ОЛ(У анас(ЕНИ: ) ГЭ > . С" (. СС(ссаагй>!I.Е>!ИЯ ): <1:): СКО) УэлвктРОДУЗ Г>СсДКЛ". ЧЕ>ив "., Г.)асеев)).(СЯ НЭГ()уз>. а C oi ОС "..В/сан;iгэ! .., гзь :Ь! 1 В) ОДНОг::>)>

ЕОПНОВО(Л",СйПОГ» РВ lв)-,(1>(; Кс,"-..С)>- > l,.Наи Il«!—

H.-)1, зс) i)ii Гь ва>: L . 1 Ы ПЛ, с,)< !:Iiilo" раф 2

СбЕСГЕ«;: с>ЭЙ)1 ). )Лl сЭ F,с Г<, г i)F>>C, с -(ъ; >,> .!) °

СП>с(иая(1. 3>>ОК . . > . с",r. .ii> > .: (! )с: r«1>> 3; Ег)Е сс ° сМ Сагс "И> " .- (ИЯ <:;,P 3 " > аг ><сваг)гог>Ь" 1

/ аН=ЛСГС-L(:, - а;: ПР((Э,;>с- ..-()arOI;(/ И

",:Пак 8 СС;Г!. -: Hi)". >1астiirid .iT H3 ЯЬ>|-)!CI)Ит>ЭЛ>>H< l . C>i>OK !>, r,: i i, : C!". )(ll!l <. ТСЯ Саат

Е (((Е ;j с -C СП -K g с> )т ВЛЕНИЯ

О ..>с>С>. .C> В"..г. >;..i, КЕ Fi."), i с (.."> .,СП)1т>()ЛЬО >; р ...; .". а;с 3 а, с ". а т е í и л

1, УС Г, Г,;-.—.;- Л,;: . > ):,.с."-, гаг." .Р>ц<)с

P > ",l. °, Н/ и (с 1<-,г„(с <

Составитель Ю.Петраковскил

Редактор M.Êoáüëft нская Техред ММоргентэл Корректор M.Äåì÷ик

Заказ 187 Тирах Подписное

ВНИИПИ Госудэ-„ственнсго смитетэ по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Ь Оскеэ,Ж-35, Раушска наб., 4/5

Производственно-издэтельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 зГ:: .т:". ;.,. с pa 1 .l .." с" ., .тз О< tt "ÃÃ :;. О".,, Гзttepatop коротки.:. .,1нульсов, вьlxî; кого,:ОГО ПОДКЛЮЧЕН К СИ! НдЛЬНОМУ ВХОДУ стрэбирующеГО осцилл1ОГрэфа и v. Одному

КОНЦУ ГЛОС" Г>Г3 3:1ЕХТРЭДа, СОГЛЗСОВЭН!., Э НаГРУЗКУ, ПОДКЛЮЧ ННУ О К ДРУгОМу КОНЦУ плОСкого зле т;о;а, Отл ича ющгес я 1а 1,что, с целью повышен;1я точности л прсизводительнсстл из . рснил. О.о снабл;ено цифроан- логовым пр образо=ателем, по.",кл1очснным к

Гор .1зонтальнмм Откл н?ющим Af .añ7èÿaì оо циллзграgэ. анжело О-цифровым преобразователем, подключенным K вер1лхальным отк. Оняю цим пластинам с.-.циллс: ра а, блоУо . Опряже1 ия, поделю.еннь1м и рвым Bbfходом к цифроаналогозому преобразователю, пi- г аы;,t входом — . (Лн ;; 01;, - i iсево ° f;.;;,:о разовз глю, блокэм п;1,.:ения, под . .:,ченным к второму входу блока сопря:-.ен 1я и вычислител нь1;л блоксм, подклю. и: и k

5 второму вь;хо,1у блока conpa> .A:1ия, а плоскии электрод выпог нгн в виде архимедово 1 Гп 1рэли, центр которого поедназначс,л1 3:i крепле11 л на Оэзовой поверхности в;.,:(. .. расположенной под центром креплен1 я кон1Ñ тролируемой конструкции.

2. Устройство поп. 1, отл ича.о щеес я тем, что вычислительный блок выполнен в виде последовательно соединенных сум15 матора, блока разности, блэка деления и блока вычисления арктангенса.