Устройство для измерения размеров изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДГ1ЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Ю 564524 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22 10,75(21) 2184887/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,07.77ртоллетЕиь № 25

{45) Дата опубликования описания 19.08.77 (51) М. Кл.в

G01 В 17/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений н открытий (53) УДК 531,717, . 1 (088,8 ) (72) Авторы изобретения

А. В. Зеленчук и Ю. Г. Лакин

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения наружного диаметра изделий, например труб и прутков, Известны устройства для определения поперечного сечения нити или провода(1), соединяющие источник и приемник звуковых колебаний, расположенные на определенном расстоянии друг от друга. При измерении между источником и приемником создают звуковое поле стоячих волн, по крайней мере, двух различных частот, помещают в него провод, и поперечное сечение изделия определяют по изменению амплитуды или фазы, по крайней мере, одной из волн.

Недостат .эм таких устройств является низкая точность измерения изделий с наружным диаметром до нескольких десятков миллиметров, Известно устройство для контактного измерения размеров изделий (21, содержащее два волновода и установзенные на каждом иэ них с одного кони» соответственно излучатель и приемник звуковых колебаний, О размере изделия судят по изменению параметров ультразвуковых колебаний (например, амплитуды), прошедших через изделие в направлении измеряемого размера.

Зля эффективного ввода и вывода колебаний в изделие волноводы выполняют в

10 виде контактных штырей со смазкой (масло) в месте контакта с поверхностью изделия.

Однако такое устройство не позволяет измерять бесконтактно с высокой точно1я стью эффективный размер цилиндрических из делий из л юбы х матер иалов, имеющих диаметр до нескольких десятков миллимет» ров.

Вышеуказанная цель достигается за щ счет того, что устройство снабжено цилиндрической втулкой с двумя боковыми отверстиями в средней части, в которых жестко закреплены свободные концы вол.новодов, выполненны с полостями для

:- о5 распространения ультразвуковых волн, раэ564524

30 мешенными в торцах втулки цилиндрическими звуконепроницаемыми направляющими для установки контролируемого иэделия и диафрагмой с осевым калиброванным отверстием, установленной соосно втулке 5 между ее боковыми отверстиями.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит волноводы 1, 2 с полостями; на концах волновода 1 рас .10 положен излучатель 3 звуковых колебаний, соединенный со звуковым генератором 4, а на конце волновода 2 расположен приемник 5 звуковых колебаний газа, соединенный через усилите-ь 6 с регистрирующим прибором 7, каждый волновод снабжен звукопоглатителем 8, Волноводы сообщаются диафрагмой 9 с калиброванным отверстием 10, которая расположена между двумя цилиндрическими

20 направляющими 11, размещенными в торцах цилиндрической втулки 12. По обе стороны от диафрагмы 9 имеются боковые отверстия 13, в которых жестко закреплены свободные концы волноводов, При измерении контролируемое изделие

14 через направляющие 11 вводится под диафрагму 9 и непрерывно перемещается через калиброванное отверстие 10. Поток бегущих проских звуковых волн от излучателя 3, питаемого генератором 4, распространяется по полости волновода, 1 в сторону диафрагмы 9, проходит через кольцевой зазор между изделием и калиброванным отверстием, распространяясь далее по

35 полости волновода 2, достигает приемника 5, где индуцирует переменный электрический сигнал, который усиливается усилителем 6 и регистрируется прибором 7.

Звукопоглатители 8 обеспечивают в волноводах условия бегущей звуковой волны. При уменьшении или увеличении диаметра иэделия, проходящего через отверстие 10 диафрагмы 9, у деньщается или

45 увеличивается акустическое сопротивление кольцевого зазора, а следовательно, и амплитуда звукового сигнала на приемнике 5.

Это позволяет с малой погрешностью (до нескольких микрон) контролировать бесконтактно эффективный диаметр иэделия, поскольку колебания распространяются не через само изделие, как в прототипе, а по газу, заполняющему полости волноводов, и через кольцевой зазор, акустическое сопротивление которого определяется его размером, Толщина диафрагмы может быть от долей миллиметра до нескольких миллиметр ров и выбирается в зависимости от диапазона отклонения измеряемого диаметра изделия. При толщине стенок направляющих втулок L >>P например > 20, они являются практически звуконепроницаемыми, естественно при наличии измеряемого изделия.

Формула изобретения

Устройство для измерения размеров изделий, содержащее два волновода и установленные на каждом из них с одного конца соответственно излучатель и приемник звуковых колебаний, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью обеспечения воэможности измерения размеров цилиндрических изделий с диаметром до нескольких десятков миллиметров, оно снабжено цилиндрической втулкой с двумя боковыми отверстиями в средней части, размещенными в торцах втулки цилиндрическими зву конепроницаемыми направляющими для установки контролируемого изделия и диафра| мой с осевым калиброванным отверстием, установленной соосно втулке между ее боковыми отверстиями, а волноводы выполнены с полостями для распространения звуковых волн и своими свободными концами закреплены в указанных отверстиях втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1, Патент США Лю 38 543 27, 73-6 9, 1971 r, 2, Патент США Ко. 3512400, 73-67.5>

1 970.

564524

f2 10 Я

Составитель Т, Головкина

Редактор Л. Жаворонкова Техред О. Луговвя КорректорC. ПатруШева

Заказ 2135/206 Тираж 907 Подписное

ЦКИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д, 4/5 атент, г. жгород, ул. роектная, 4 илиал