Акустическое устройство для измерения перемещений

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистичеших

Республик (11)624112

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (ЯЯ) Заявлено05.03.77 (21)2458214/25 28 с присоединением заявки № (И} Приоритет— (43) Опубликовано 15.09.785юллетень Х Э4 (46) Дата опубликования описания 0З.08.78

2 (51) М. Кл.

6 01 В 17/00

Гесударствекек комитат

6086та МякюйтрОВ СССР

as даяви кмбретвпй и еткрытий

В 06 B 1/00 (5З) УДХ 620.179. .16 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Н. Хмелевский, В. И. Прокопенко, Е. В. Лямин и М. М. Алексюк

Институт проблем прочности АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕШЕНИЙ

Изобретение относится к области контроля и может быть использовано для измерения перемещения образцов или частей промышленного оборудования преимущественно в условиях высоких температур и радиационных полей.

Известно акустическое устройство для измерения перемещений в радиационных. полях, содержащее . два коаксиальных цилиндрических волновода, клапан-преобразователь, разделяющий волноводы и.связанный с источником перемещений, источник и приемник акустических колебаний, расположенные в разных волноводах fl).

Однако ето устройство производит измерение только линейных перемещений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является акустическое устройство для измерения перемещений, содержащее внешний цилиндрический волновод, коаксиально расположенный с ним внутренний цилиндрический Ьолновод с прорезью. на боковой поверхности, соединяемый с перемещаемым объектом цилиндрический клапан-преобразователь с прорезью, соответствующей прорези связанного с ним внутреннего волновода; источник и приемник акустических колебаний

f2). Однако это устройство не позволяет одновременно фиксировать линейные и угловые перемещения и, тем самым. измерять сложнонацряженное сост@якие объекта.

С целью расширения технологических. возможностей контроля предлагаемое усТройство снабжено вторым приемником акустических колебаний, клапан-преобразователь имеет вторую прорезь, внутренний волновод выполнен с второй прорезью, соответствующей второй прорези клапана-преобразователя, и со звуконепроницаемой перегородкой, разделяющей его на цва полуцилиндра, в каждом иэ которых расположены приемник и одна из прорезей, причем одна прорезь клапана-преобразователя выполнена шире соответствующей ей прорези одного полуцилиндра . по дуге, а другая шире прорези другого

1 д "полуцилиндра в осевом направлении. з 6241

На чертеже схематично изображено предлагаемое акустическое устройство для измерения перемещений.

Устройство имеет внешний цилиндрический волновод 1 и коаксиально расп ъложенный с ним внутренний цилиндричес-. кий волновод 2. Во внешнем волноводе 1 находится источник 3 звуковых колебаний, а внутренний волновод 2 разделен звуконепроницаемой перегородкой 4 на

10 два имеющих на боковых поверхностях прорези 5 и 6 полуцилиндра 7 и 8, в которых находятся приемники 9 и 10 звуковых колебаний соответственно, связанные через усилители с самописцами (на черте"tS же не показаны). Кроме того, предложенное устройство содержит клапан-преобразователь .11, разделяющий волноводы 1 и 2 и кинематически связанный с подвижной измеряемой базой образца 12. Клапан-преобразователь 11 выполнен в виде цилиндра, на боковых поверхностях кото— рого имеются прорези 13 и 14, соответствующие прорезям 5 и 6 полуцилиндров

7 и 8, причем прорезь 13 клапана-преоб- разователя 11 выполнена шире соответствующей ей прорези 5 полуцилиндра 7 по дуге, а прорезь 1 4 клапана-преобразователя 11 выполнена шире соответствующей I ей прорези 6 полуцилиндра 8 в осевом направлении, При нагружении образца 12 осевой растягиваюшей силой и крутящим моментом происходит перемещение клапана-преобразователя 11 в,осевом направлении и вокруг оси. Соответственное изменение положения прорезей 13 и 14 и соответствующих им прорезей 5 и 6 нолуцилиндров 7 и 8 изменяет акустическое сопротивление звуковой волне, которая движет- О ся от источника 3 звуковых колебаний по волноводу 1, затем через клапан-преобразователь 11 по двум полуцилиндрам 7 и

8 волновода 2 и, дойдя до, приемников

9 и 10 звуковых колебаний, вызывает в них электрические сигналы, которые через усилители поступают на самоцисцы.

Поскольку прорезь 13 клапана»преобразователя 11 по дуге шире соответствующей ей прорези 5 полуцилиндра 7, изменения акустического сопротивления звуковой волне при повороте клапана-преобразователя 1 1 вокруг своей оси не происходит, а так как прорезь 1 4 клапанапреобразователя 11 шире соответствующей ей прорези 6 полуцилиндра 8 в осевом направлении, то исключается изменение акустического сопротивления при продольном перемещении клапана-преобразователя 11.

Таким образом происходит одновременная фиксация линейных и угловых перемещений.

Формула изобретения

Акустическое устройство для измерения перемещений, содержащее внешний цилиндрический волновод, коаксиально расположенный с ним внутренний цилиндрический волновод с прорезью на боковой поверхности, соединяемый с перемещаемым объектом цилиндрический клапанпреобразователь с прорезью, соответствующей прорези связанного с ним внутреннего волновода, источник и приемник акустических колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля, оно снабжено вторым приемником акустических колебаний, клапан-преобразователь имеет вторую прорезь, внутренний волновод выполнен с второй прорезью, соответ. ствующей второй прорези клапана-преобразователя, и со звуконепрсяцшаемой перегородкой, разделяющей его иа два полуцилиндра, в каждом из которых расположены приемник и одна из прорезей, ирачем одна прорезь клапана-преобразователя выполнена шире соответствующей ей прорези одного полуцилиндра по дуге, а другая шире прорези другого полуцилиндра в осевом направлении. источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 438048: кл. 9 21 2 1/02> 1971.

2. Авторское свидетельство СССР .

W. 428788, кл. В 06 В 1/00, 1970, 624112

Составитель Г. Федоров

Редактор Е,.Яковчик Техред Э. Чужик Корректор М Двмщцс

Заказ 5187/32 Тираж 872 Поднисиое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент., г Ужгород, ул Проектная, 4