Ультразвуковой виброметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ746204 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 241077 (21) 2536910/18-28 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытии

Опубликовано 0707.80 Бюллетень Но 25

Дата опубликования описания 070780 (53) УДК5-34 . 08 (088.8) (72) Авторы изобретения

В1Ф.Казанцев, Л.О.Макаров и Е.С.Шлыков (71) Заявитель 5 4 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ BHBPONETP

Изобретение относится к акустическому приборостроению и может быть использовано для контроля технологичес- ких устройств .и процессов.

Известно устройство для бесконтакт-5 ного измерения вибраций, которое содержит дифференциальный токовихревой датчик, схему измерительного канала параметров вибрации, включающую в себя последовательно соединенный катодный и эмиттерный повторитель, блок усилителей, осциллоскоп и канал измерения величины абсолютного зазора, состоящий из согласующего устройства, усилителя, детектора и ключе- 15 вой схемы l1j .

Однако данное устройство,предназначено для измерения только низкочастотных вибраций и не может быть. использовано для измерения вибрации 20 ультразвуковых частот.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее индикатор и последовательно включенные автогенератор, электрический колеба- 25 тельный контур которого представляет собой параметрический датчик смещений, усилитель-дискриминатор, частотный детектор, фильтр ультразвуковых частот (2g. 30

К недостаткам устройства относится невысокая точность измерений, обусловленная необходимостью калибровки устройства перед каждым измерением, а также контроля чувствительности прибора в Процессе самих измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой виброметр дополнительно снабжен фильтром нижних частот, вход которого подключен к выходу частотного детектора, и включенным между фильтром ультразвуковых частот и индикатором управляемым усилителем, управляющий вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот.

На чертеже представлена схема ультразвукового виброметра, Ультразвуковой виброметр содержит индикатор 1, последовательно включенные автогенератор 2, электрический колебательный контур которого представляет собой параметрический датчик 3 смещений, усилитель- дискриминатор 4, частотный детектор 5, фильтр 6 ультразвуковых частот, фильтр 7 нижних частот, вход которого подключен к выходу частотного детек746204 тора 5, включенный между фильтром 6 ультразвуковых частот и индикатором 1 управляемый усилитель 8, управляющий вход которого соединен с выходом фильтра 7 нижних частот, исследуемая конструкция 9.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 3 смещений устанавливается на некотором расстоянии от исследуемой конструкции 9, амплитуда колебаний которой измеряется. При колеба" ,ниях исследуемой конструкции 9 с соответствующей амплитудой будет .изменяться поле магнитного рассеяния датчика 3 и, следовательно; его эффективная индуктивность. Изменение индуктивности колебательного контура в качестве которой использована катушка датчика, приводит к изменению мгновенного значения частоты автогенератора 2 в соответствии с иэменени" ями мгновенного значения положения вибрирующей исследуемой конструкции

9. Таким образом, частота сигнала на выходе автогенератора 2 несет информацию о мгновенном значении расстояния между датчиком 3 и исследуемой конструкцией 9. Сигнал с выхода автогенератора постуйает на вход усилителя-дискриминатора 4, в котором происходит его усиление и устранение сопутствующей амплитудной модуляции. С выхода усилителя-дискриминатора сигнал поступает на вход частотного детектора 5, где происходит его детектирование.

В выходном сигнале частотного детектора 5 имеется две составляющие: составляющая ультразвуковой частоты, амплитуда которой пропорциональна амплитуде смещения Ао исследуемой конструкции, и постоянная составляющая, величина которой пропорциональна среднему расстоянию между датчиком 3 и исследуемой конструкцией.

Составляющая сигнала усльтразвуковой частоты проходит через фильтр 6 уль, тразвуковой частоты, не пропускающий постоянной составляющей, и далее попадает на вход управляющего усили теля 8, где происходит ее усиление до требуемой величины. Усиленное напряжение подается на индикатор 1, на выходе которого имеется электроизмерительный прибор со шкалой, проградуированной в единицах измерения параметров вибрации. Однако амплитуда составляющей сигнала ультразвуковой частоты прбпорциональна амплитуде колебательных смещений и обратно пропорциональна среднему расстоянию между датчиком 3 смещений и исследуемой конструкцией.

Для сохранения постоянной чувствительности виброметра постоянная составляющая напряжения частотного детектора 5 через фильтр 7 нижних частот поступает на управляющий вход регулируемого усилителя 8, коэффициент, усиления которого изменяется пропорционально величине постоянной !

3 составляющей напряжения. Следователь> но, погрешности измерений, связанные с необходимостью калибровки устройства перед каждым измерением, а также контроля настройки прибора в процессе самих измерений исключают20 ся.

Изобретение обеспечивает повышение точности измерений в связи с тем, что не требует предварительной калибровки перед каждым измерением р и текущего контроля чувствительности, кроме того, позволяет сократить время, необходимое для проведения измерения.

Формула изобретения

Ультразвуковой виброметр, содержащий индикатор и последовательно включенные автогенератор, электрический колебательный контур которого представляет собой параметрический датчик смещений, усилитель-дискримина-, тор, частотный детектор и фильтр ультразвуковых частот, о т л и ч а

Щ ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен фильтром нижних частот, вход которого подключен к выходу частотного детектора, и включенным между фильтром ультразвуковых частот и индикатором управляемым усили-елем, управляющий вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 376607, кл. G 01 Н 11/00, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

В 134036, кл. G 01 Н 11/00 (прототип), 74.6 204

Составитель A. Чистяков

Редактор Ж.Рожкова Техред О. АндрейКо Корректор Е.Папп

Заказ 3927/28 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4