Способ возбуждения и измерения частоты колебаний колебательного звена резонансных датчиков

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации систем управления и предназначено для контроля физических величин. Техническим результатом изобретения является обеспечение работоспособности резонансных датчиков в экстремальных условиях радиационных воздействий и электромагнитных помех. Технический результат достигается тем, что колебание колебательного звена резонансного датчика создают напором струи текучей среды из выходного сопла эжектора, примыкающего к зоне движения колебательного звена, воздействуют на этот напор через внутреннюю обратную связь эжектора и измеряют частоту изменения давления-вакуума в камере между входным и выходным соплами эжектора, в которой отслеживается частота собственных колебаний колебательного звена. 1 ил.

 

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации систем управления и предназначено для контроля физических величин.

Известно использование резонансных датчиков для контроля усилий, малых перемещений, ускорений и других физических величин. Действие этих датчиков основано на изменении при упругих деформациях собственной частоты колебаний тела (колебательного звена) - см. Д.И.Агейкин и др. Датчики систем автоматического контроля и регулирования. М.: Машиностроительная литература, 1959, с.60-61. Известный способ, проиллюстрированный в упомянутом источнике на фиг.45б схемой возбуждения струны и принятый авторами за прототип, состоит в том, что на натянутую контролируемой силой струну направляют возбуждающее ее собственные колебания воздействие и измеряют частоту этих колебаний. В общеизвестной практике возбуждение собственных колебаний колебательного звена и измерение их частоты осуществляют электромагнитными или другими электрическими способами. Однако в условиях электромагнитных помех и радиационных воздействий использование электротехнических и электронных средств неприемлемо.

Целью предложения является обеспечение работоспособности резонансных датчиков в экстремальных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что колебание создают напором струи текучей среды из выходного сопла эжектора, примыкающего к зоне движения колебательного звена, воздействуют на этот напор через внутреннюю обратную связь эжектора и измеряют частоту изменения давления-вакуума в камере между входным и выходным соплами эжектора, в которой отслеживается частота собственных колебаний колебательного звена.

Суть предложения состоит в том, что все функции (возбуждение колебаний, их считывание с колебательного звена и воздействие по обратной связи второго действия на первое) осуществляют с помощью струйных эффектов в сопряженном с колебательным звеном эжекторе.

Использование эжекторов в пневмоавтоматике известно (см. В.Н.Дмитриев, В.Г.Градецкий. Основы пневмоавтоматики. М.: Машиностроение, 1973, с.81, рис.41).

При реализации предложенного способа для сочетания эжектора с колебательным звеном необходимо, как показано ниже схематически на чертеже, выполнить эжектор 1 с выходным соплом 2, являющимся постоянным дросселем, выходным соплом 3, являющимся в сочетании с колебательным звеном (струной) 4 выходным дросселем переменного сечения, и с расположенной между ними междроссельной камерой 5 с выходом 6, связанным с измерителем 7 частоты изменения в ней давления. Струна натянута контролируемой силой F между заделкой 8 и опорой 9. В зависимости от величины силы F изменяется частота собственных колебаний струны и частота периодического изменения от минимума до максимума давления в междроссельной камере. Энергию для работы эжектор получает от источника давления 10.

В процессе функционирования с помощью сформированной в эжекторе струи оказывают воздействие на струну, под действием которого она отклоняется и зазор h увеличивается. При этом давление в междроссельной камере падает и в эжекторе возникает внутренняя обратная связь. Воздействие струи на струну уменьшается и она под действием упругих сил перемещается обратно к выходному соплу эжектора. Зазор h при этом уменьшается и давление в камере вновь возрастает. Процесс повторяется, поддерживая собственные колебания струны.

Использование предложенного способа возбуждения и измерения собственных колебаний колебательного звена с использованием текучей среды позволит использовать резонансные датчики там, где применение электрики и электроники неприемлемо, чем и достигается поставленная цель.

Способ возбуждения и измерения частоты колебаний колебательного звена резонансных датчиков, при котором возбудителем создают колебание колебательного звена, затем воспринимают это колебание и через отрицательную обратную связь воздействуют на возбудитель, вызвав собственные колебания колебательного звена, после чего измеряют частоту этих колебаний, по которой судят о величине контролируемого физического параметра, отличающийся тем, что колебание создают напором струи текучей среды из выходного сопла эжектора, примыкающего к зоне движения колебательного звена, воздействуют на этот напор через внутреннюю обратную связь эжектора и измеряют частоту изменения давления-вакуума в камере между входным и выходным соплами эжектора, в которой отслеживается частота собственных колебаний колебательного звена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытания машиностроительных и строительных конструкций. .

Изобретение относится к области неразрушающего контроля технологических процессов в строительной индустрии и может быть использовано для получения данных о параметрах предварительно напряженных арматурных элементов (стержней, канатов и т.д.) при изготовлении железобетонных конструкций, в частности, для определения требуемого удлинения арматурного элемента, измерения напряжений в арматурном элементе и корректировки его длины.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения, контроля и регулирования больших усилий сжатия около 1000 кг и более.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения усилий деформации. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для точного измерения усилий. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано , например, для взвешивания. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения деформаций и усилий. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения усилий. .

Изобретение относится к вибрационной технике, конкретно к устройствам для возбуждения колебаний, и может быть использовано в производстве строительных материалов, горной промышленности и других областях, где используется вибрация.

Изобретение относится к акустике, а именно к резонансным генераторам акустических колебаний большой мощности. .

Изобретение относится к энергетике и котельной технике и может быть использовано при разработке, изготовлении и применении генераторов колебаний (пульсаторов), предназначенных для предотвращения отложений и накипи в оборудовании ТЭЦ, котельных, в частности, на поверхностях теплообменных аппаратов и на поверхностях котлов.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в качестве различных вибрационных и виброударных машин в строительной индустрии, горной промышленности и других отраслях.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть применено в строительной и горной промышленности. .

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации систем управления и предназначено для контроля физических величин

Наверх