Устройство для переноса координат по нормали

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для переноса координат точки , расположенной с одной стороны помещения, на другую по нормали к поверхности его стенок и может быть использовано, например, в судостроении и судоремонте. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет контроля положения приемного устройства относительно нормали к излучателю и увеличения динамического диапазона входного сигнала. Устройство содержит генератор электрических колебаний, соединенный с излучателем механических колебаний, который соединен через передающую среду с приемным устройством , включающим блок для нанесения метки и преобразователь механических колебаний в электрические , соединенный с входом усилителя выход которого соединен с индикатором. Отличается тем, что приемное устройство выполнено в виде четырех преобразователей механических колебаний в электрические, расположенных симметрично относительно устройства для нанесения метки и попарно на взаимно перпендикулярных осях, при этом выходы каждой пары соединены с входами соответствующих им вычитающих усилителен а их выходы - с соответствующими входами аналоговоцифровых преобразователей, выходы которых соединены с соответствующими индикаторными устройствами. 1 ил.

(19) RU (11) 2 (51) 5 G 01 В 7 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕЕП У

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4926933/28 (22) 08.04.91 (46) 30.10.93 Бюл. Ма 39-40 (71) Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро "Онега" (72) Наумов В.В„Попов ИЛ.; Попов АВ.; Пушкина

М.Н. (73) Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро "Онега" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕНОСА КООРДИНАТ ПО НОРМАЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для переноса координат точ. ки, расположенной с одной стороны помещения, на другую по нормали к поверхности его стенок и может быть использовано. например, в судостроении и судоремонте. Цепь изобретения — улучшение экс-. плуатационных характеристик за счет контроля положения приемного устройства относительно нормали к излучателю и увеличения динамического диапазона входного сигнала. Устройство содержит генератор электрических колебаний, соединенный с излучателем механических колебаний, который соединен через передающую среду с приемным устройством, включающим блок для нанесения метки и преобразователь механических колебаний в электрические, соединенный с входом усилителя, выход которого соединен с индикатором. Отличается тем, что приемное устройство выполнено в виде четырех преобразователей механических колебаний в электрические, расположенных еимметрично относительно устройства для нанесения метки и попарно на взаимно перпендикулярных осятс при этом выходы каждой пары соединены с входами соответствующих им вычитающих усилителей, а их выходы— с соответствующими входами аналоговоцифровых преобразователей. выходы которых соединены с соответствующими индикаторными устройствами. 1 ил.

2002204

Изобретение относится к измеритель- входом соответствующего аналого-цифроной технике и предназначено для переноса moro преобразователя, выходы которых соекоординат точки, расположенной с одной динены с соответствующим индикатором, стороны стены помещения на другую по На фиг. 1 представлена блок-схема устнормали к ее поверхности, и может бить 5 ройствадля переносакоординатпо нормали; использовано, например, в судостроении и на фиг. 2 — расположение пьезокерамических судоремонте. датчиков; на фиг. 3 — пример выполнения

Известен способ измерения координат устройства. детали, заключающийся в том, что для изме- Устройство для переноса координат по рения геометрических параметров деталей "0 нормали (фиг. 1) содержит генератор 1 злексложной и плавно изменяющейся формы трических колебаний, соединенный с излувозбуждают ультразвуковые колебания в чателем 2 механических колебаний. детали, причем в деталях сложной формы— Излучатель 2 соединен через передаюобъемные, а в деталях плавно изменяющей- щую среду 3 с приемной головкой 4, вклюся формы — релеевские. чающей блок 5 панесения меток и

Недостатком известного устройства яв- преобразователь колебаний, который выляется то, что с его помощью нельзя спроек- полнен в виде четырех пьезокерамических тировать точку, расположенную на одной . датчиков 6, 7, 8, 9, расположенных симметстороне детали, на другую ее сторону по рично относительно блока нанесения меток нормали из-за отсутствия индикатора для 20 и попарно на взаимно перпендикулярных нанесения метки. ъ ° ОСЯХ.

Известно устройство для контроля де- Выходы каждой пары датчиков 6-7, 8 — 9 фектов в металле, содержащее генератор соединены с входами соответствующих им электрических колебаний, излучатель коле- двух усилителей 10 и 11, выполненных вычибаний, приемную головку, включающую 25 тающими. Выходы каждого вычитающего преобразователь колебаний, соединенный усилителя 10, 11 соединены с входом соотсо входом усилителя, и индикатор,. ветствующего одного из двух аналого-цифНедостатками известного устройства ровых преобразователей 12, 13, а выходы для переноса координат точек являются аналого-цифровых преобразователей 12 и следующие: - З0 13 — с соответствующими двумя индикатораэатраты времени при поиске проектиру- ми 14 и 15. емой точки из-за неопределенности поло- Устройство работает следующим ображения приемной головки и на установку зом. коэффициента усиления усилителя из-за ма- Генератор .1 вырабатывает злектричелого динамического диапазона входного 35 ские колебания и передаетих на излучатель, сигнала приемного головки. 2, который под их воздействием, находясь в

Целью изобретения является улучше- контакте с передающей средой 3, распростние эксплуатационных характеристик за раняет в ней механические колебания, инсчет контроля положения приемной головки тенсивность которых симметрична нормали относительно нормали к излучателю и уве- 40 А-А (здесь А и А переносимая и перенесен1 I личения динамического диапазона входно- ная точки соответственно). го сигнала приемной головки. С другой стороны передающей среды 3

Это достигается тем, что устройство для датчики 6 — 9 приемной головки 4 под воздейпереноса координат по нормали, содержа- ствием механических колебаний передающее генератор электрических колебаний, 45 щей среды генерируют электрические соединенный с излучателем колебаний, колебания и попарно (см. расположение преобразователь колебаний, соединенный пьезохерамических датчиков 6 — 9 на фиг. 2) с входом усилителя, и индикатор, снабжено подают их на вычитающие усилители 10, 11 блоком нанесения меток, двумя аналого- и. если величины электрических сигналов в цифровыми преобразователями, вторыми 50 каждой паре равны (что означает равенство усилителем и индикатором, преобразова- интенсивностей принятых ими механичетель колебаний выполнен в виде четырех ских колебаний), TQдатчики 6,7 и датчики 8, пьеэокерамических датчиков, расположен- 9 расположены симметрично относительно ных симметрично относительйо блока нане- нормали А — А, что и означает перенос точки

I сения меток и попарно на взаимно 55 Ас одной стороны передающей среды 3 на перпендикулярных осях, усилители выпал- другую (в точку А ), что анализируется ана-! нены вычитающими, выходы каждой пары логово-цифровыми преобразователями 12, датчиков соединены со входами соответст- 13 и фиксируется на индикаторах 14, 15 (на вующих им вычитающих усилителей, выхо- табло — нули), при этом перенесенная точка ды каждого из которых соединены со А Отмечается блоком нанесения меток 5.

2002204 обе) находится несимметрично относительно нормали А-А . на входе аналогово-циф- 5

1 с входом усилителя, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплу- 45 атационных характеристик за счет контроля положения приемной головки относительно нормали к излучателю и увеличения динамического диапазона входного сигнала приемной головки, оно снабжено блоком нанесения меток, двумя аналогоВ любом случае, если одна иэ пар (или ровых преобразователей 12, 13 поступает сигнал рассогласования, причем в соответствии с тем, в какую сторону сместились датчики 6, 7 или датчики 8, 9 (они жестко закреплены относительно друг друга), будет знак сигнала рассогласования (положительный или отрицательный), что проанализируют аналогово-цифровые преобразователи

12, 13 и зафиксируют индикаторы 14, 15, т.е. будет определено (ориентиравочно) место положения приемной головки 4 относительно нормали А-А . что позволит выбрать

I направление ее движения при поиске переносимой точки А, даже если уровень рассогласования велик, так как известно направление движения.

Генератор 1 электрических колебаний выполнен на операционном усилителе 16, частотозадающую цепь которого составляют элементы 17 — 20, положительнач обратная связь обеспечивается соотношением резисторов 21, 22, а устойчивую работу обеспечивает двуханодный стабилитран 23, В качестве излучателя 2 механических колебаний взят пьезокерамический датчик.

Датчики 6-9 имеют частоту собственных механических колебаний, равную частоте колебаний излучателя 2.

Вычитающие усилители 10, 11 выполнены на двух (каждый) параллельных.предварительных усилителях, состоящих из операционных усилителей 24, 25, каэффиФормула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕНОСА КООРДИНАТ ПО НОРМАЛИ. содержащее генератор электрических колебаний, соединенный - с излучателем колебаний, преобразователь колебаний, соединенный

35 циент усиления KoTopblx устанавливается соотношением резисторов 26, 27 и резисторов 28, 29 соответственна, выходы которых соединены с соответствующими им детекторами, включающими в себя соответственно: выпрямительные диоды 30 и 31, соединенные с П-образными фильтрами, состоящими из элементов 32 — 34 и 35 — 37. Выходы детекторов соединены со входами вычитающего усилителя, выполненного на операционном усилителе 38, и цепей обратной связи, состоящей по инвертирующему входу из резисторов 39, 40, соотношение которых определяет коэффициент передачи; по неинвертирующему входу — из резисторов 41, 42, соотношение которых также определяет коэффициент передачи.

В качестве аналогово-цифровых преобразователей 12, 13 взяты стандартные, выпускаемые промышленностью микросхемы

КР572П В2А, Индикаторы 14, 15 выполнены цифровыми — 43, причем сигнал отрицательной поля рности обозначается индикатором 44, а сигнал положительной полярности — отсутствием каких-либо зчаков.

Применение предлагаемого устройства позволит снизить трудоемкость поиска проектируемой точки. (56) Авторское свидетельство СССР

N 1161816, кл. 6 01 В 7/30. 1983.

Методы акустического контроля металлов, Под ред. Н. П. Алешина, M.: Ыашинастроение, 1989, с, 118, рис. 2 — 12, цифровым преобразователя ми, вторыми усилителем и индикатором, преобразователь колебаний выполнен в виде четырех пьезакерамических датчиков, расположенных симметрично относительна блока нанесения меток и попарно на взаимно перпендикулярных осях, усилители выполнены вычитающими, выходы каждой пары датчиков соединены с входами соответствующих им вычитающих усилителей, выходы каждого из которых соединены с входом соответствующего аналога-цифрового преобразователя, выходы которых соединены с соответствующим индикатором.

2002204

2002204

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

Редактор Л.Народная

Заказ 3169

Составител ь В. Наумов

Техред M,Moðãåíòàë Корректор П.Гереши

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4I5.