Датчик для измерения малых перемещений объекта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 11 649948

Сею Совввкнх

Социалнстических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (21) 2199380/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл.-"

G 01В 17/00

Государственный комитет

СССР ао лелем изобретений н открытий (53) УДК 620.179.16 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Зеленчук и 1О. Г. Лакин

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЪ|Х ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного измерения малых перемещений, контроля размеров тонкостенных деталей, изделий из тонких н мягких материалов, а также в системах автоматического регулирования и управления.

Известно устройство для бесконтактного измерения малых перемещений об.ьекта, состоящее из источника сжатого воздуха, стабилизатора давления, отсчетного устройства и сопла, направленного на перемещаемый объект (1). Однако известное устройство обладает повышенной инерционностью, а также прп недостаточной очистке воздуха может отказать в работе из-за закупорки дросселей. Кроме того, вторичное оборудование оказывается громоздким и дорогим.

Известен датчик для измерения малых перемещений объекта, содержащий прямой волновод с соплом, источник акустических колебаний, расположенный на одном его конце, и приемник акустических колебаний .(2).

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность измерения, что связано со смещением интерференционной картины относительно места расположения приемника из-за небольших колебаний температуры окружающей среды.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерений.

Для достижения этой цели волновод имеет U-образную форму с расположенным в

5 месте его сгиба соплом, а приемник акустических колебаний размещен на другом конце волновода.

На чертеже представлено устройство для измерения малых перемещений.

10 Устройство состоит пз U-образного волповода 1 бегущей звуковой волны, на концах которого расположены источник 2 акустических колебаний, соединенный со звуковым генератором 3, и приемник 4 акустп15 ческих колебаний, связанный через усилитель 5 с регистрирующим прибором б. В месте сгиба U-ооразного волновода 1 имеется сопло 7, В процессе измерения сопло 7 направлено на объект 8 перемещения и

20 находится на расстоянии б от него. Поток звуковых колебаний от источника 2, питаемого генератором 3, распространяется по волноводу 1 в сторону места сгиба 11-образного волновода, где одна часть потока

25 через сопло 7 выходит наружу и рассеивается, а другая часть потока, продолжая двигаться по волноводу, достигает приемника 4, индуцирует в нем переменный электрический сигнал, который усиливается

ЗО усилителем 5 и регистрируется прибором б.

Малые перемещения объекта 8 изменяют

649948

Формула изобретения

Составитель Г. Федоров

Техред Н. Строганова Корректор Т. Добровольская

Редактор Л. Гольдина

Заказ 93/12 Изд. Мз 194 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2 расстояние б между соплом 7 и объектом

8, а следовательно, изменяется доля потока звуковых колебаний, выходящая наружу и рассеиваемая. При этом изменяется индуктивность колебаний, достигающих при- 5 емника 4. Интервал изменения б, в котором рост амплитуды принятого сигнала пропорционален смещению, определяет рабочий диапазон датчика.

В результате при изменении расстояния 10

6 между соплом 7 и объектом 8 перемещений изменяется интенсивность потока звуковых колебаний, распространяющихся по

U-образному волноводу 1, так как часть потока отводится через сопло и рассеивается 15 во внешней среде. При этом достигается большая чувствительность выходного сигнала к изменению температуры окружающей среды, так как смещение интерференционной картины, частично возникающей в 20 колонне волновода до сопла, не влияет па амплитуду бегущей звуковой волны, достигающей приемника. Кроме того, конструкция устройства оказывается более простой.

Предлагаемый датчик может быть вы- 25 полнен длиной до нескольких метров, а диаметром в несколько миллиметров, и иметь форму, существенно отличную от стреловидной, что позволяет измерять малые перемещения в труднодоступных местах.

Датчик для измерения малых перемещений объекта, содержащий волновод с соплом, источник акустических колебаний, расположенный на одном конце волновода, и приемник акустических колебаний, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, волновод выполнен U-образной формы с расположенным в месте его сгиба соплом, а приемник акустических колебаний размещен на другом конце волновода, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прусенко В. С. Пневматические датчики и вторичные приборы. М., «Техника», 1965, с. 24 — 59.

2. Патент Франции Хе 2090535, кл. G 01В

17/00, 1971.