Магнитострикционный дифференциальный преобразователь перемещений

 

ОЙ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИНвСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (п)74 78 1 2 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150278 (23) 2582828/18-28

К„г с присоединением заявки ¹

G 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий (23) Приоритет ($3) УД)(531 ° 717 (088. 82

Опубликоваво 150780. Бюллетень ¹ 2 б

Дата опубликовавия описания 150780 (72) Авторы изобретения

Э.A.Aðòåìüåâ и A.H.Hàäååâ (71) Заявитель

Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЦЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля перемещений, применяевалм в системах автоматического .управления и регулирования.

Известны магнитострикциониые преобразователи перемещений, использующие принцип отражения ультра- 30 звуковой волны от жестко закрепленного или свободного конца звукопровода Pj .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является маг- f5 нитострикционный дифференциальный преобразователь перемещений, содержащий звукопровод, демпфер, постоянные магниты, катушки воэбуждеиия, форми рователь импульсов эапйси, выходом 29 подключенный к катушке возбуждения, тактовый генератор, выходом соединенный со входом формирователя им= " = =Пульсов эапйси, приемнув катушку, усилитель-формирователь импульсов 25 считывания, входом соединенный с †приемн катушкой, счетный триггер, входом соединенный с выходом усилителя-формирователя импульсов считыва- ния (2) . 30

2 Недостатки иэвестных устройств— невозможность определить знак измеряемого перемещения и невысокая чувствительность.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и повышение чувствительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый преобразователь снабжен RS-триггером, R-вход которого соединен с выходом формирователя импульсов записи, à S-вход — с выходом усилителя-формирователя импульсов считывания, генератором образцовой частоты, двумя схемами совпадения, первые входы которых соединены с вы» ходом генератора образцовой частоты, второй вход первой схемы совпадения соединен с выходом счетного триггера, а второй вход второй схемы совпадения соединен с выходом RS-триггера, реверсивным счетчиком импульсов, входами соединенный с выходами соответствующих схем совпадения.

На чертеже представлена блок-схе-. ма предлагаемого преобразователя.

Магнитострикционный дифференциальный преобразователь перемещений содержит подвижную приемную катушку 1, 747812

Формула изобретения неподвижную катушку 2 возбуждения, эвукопровод 3, демпфер 4, постоянные магниты 5, тактовый генератор 6, формирователь 7 импульсов записи, усили тель-формирователь 8 импульсов считывания, счетный триггер 9, схемы 10 и 11 совпадения, RS-триггер 12, генератор 13 образцовой частоты и реверсивный счетчик 14.

Устройство работает следующим образом.

Волна, распространяющаяся вправо по эвукопроводу, проходит под приемной катушкой 1 и наводит в ней импульс ЭДС, который после соответствующего усиления и формирования усилителем-формирователем 8 переключает 15 триггеры 9 и 12. Триггер 12 закрывает схему совпадения, в результате в счетчике оказывается записанным число N, .пропорциональное расстоянию между катушками 20 (2хо " 1.

Ч,= где 2хо — расстояние между катушками в исходном состоянии; л х †измеряемое перемещение, У вЂ” скорость ультразвука в звукопроводе, — частота образцового генео ратора.

Знак ах зависит от направления перемещения, при этом знак (+) соответствует случаю, изображенному на чертеже. Триггер 9 открывает схему 10 совпадения, и импульсы образцовой частоты начинают поступать на вйчитающий вход реверсивного счетчика 14. З5

Распространяясь далее, волна доходит до недемпфированного конца звукопровода, отражается от него и, проходя под приемной катушкой 1, вновь наводит в ней ЭДС, которая после со- 40 ответствующего усиления и формироваийя переключает триггер 9, при этом состояние триггера 12 не изменяется.

Триггер 9 закрывает схему 10 совпадения, и подсчет импульсов реверсивным счетчиком прекращается. На вычитающий вход реверсивногб счетчика поступает М импульсов, пропорциональное

2 времени распространения ультразвуко.вой волны от приемной катушки до недемпфйрованного конца эвукопровода,и .

2(X +ьХ)

1 о

Информацией о величине и направлении измеряемого перемещения ах слу- 55 жит цифровой код числа N>, записанно го в счетчике по окончании измебения (2" о ") 2("о+ 1 + о у а о Ч

Как видно из полученного выражения, чувствительность предлагаемого преобразователя в 1,5 раза превышает чувствительность известного.

Для исключения взаимного влияния прямой и отраженной волны период тактового генератора выбирается из условия

Т> о °

Зх ч

Таким образом, предлагаемый преобразователь обладает более высокими метрологическими характеристиками и большими функциональными возможностями, так как позволяет регистрировать не только величину, но и направление перемещения..

Магнитострикционный дифференциаль- ный преобразователь перемещений, содержащий звукопровод, демпфер, постоянные магниты, катушку возбуждения, формирователь импульсов записи, выходом подключенный к катушке возбуждения, тактовый генератор, выходом соединенный со входом формирователя импульсов записи, приемную катушку, усилитель -формирователь импульсов считывания, входом соединенный с приемной катушкой, счетный триггер, входом"соединенный с выходом усилителяформирователя импульсов считывания, о т л и ч а io щ и и R с я R тTеeмM,, ч тTоo, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения чувствительности, преобразователь снабжен RS-триггером, R-вход которого соединен с выходом формирователя импульсов записи, а S-вход — с выходом усилителяформирователя импульсов считываний, генератором образцовой частоты, двумя схемами совпадения, первые входЫ которых соедйнены с выходом генератора образцовой частоты, второй вход первой схемы совпадения соединен с выходом счетного триггера, а второй вход второй схемы совпадения соединен с выходом RS-триггера, реверсивным счетчиком импульсов, входами соединенный с выходами соответствующих схем совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9564527, кл. G 01 0 5/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9537242, кл. G 01 D 5/12, 1976 (прототип).

747812

Составитель В.Николаев

Редактор М.Харитонова ТехредА. Щеланская Корректор М..Эигула

Заказ 4162/13 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. ПроЕктная, 4