Способ бесконтактного измерения расстояний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,1781566 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29,01.79 (21) 2718079/25-28 (51)М. Кл.з с присоединением заявки Йо

G 01 В 17/00

Государственный ком итет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2.3,1180. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 23,11,80 (53) УДК 620 179т .16(088.8) (72) Авторы изобретения

В.С.Зайцев и А.A.Âàõòèí

Ждановский металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

РАССТОЯНИЙ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для создания измерительной техники при решении задач автоматизации технологических процессов, например, в черной металлургии для измерения уровня расплава в конверторе или вковше вакууматора.

Известен способ бесконтактного измерения расстояний, заключающийся в том; что измеряют время прохождения электромагнитной волны до контролируемого объекта и обратно и по нему судят о расстоянии до объекта (11.

Однако способ имеет низкую точ- 15 ность измерения при замере небольших расстояний, что обусловлено высокой скоростью распространения электромагнитных волн в воздухе и необходимостью измерения малых промежутков вре- 20 мени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ бесконтактного измерения расстояний, заклю-25 чающийся в том, что излучают акустическую волну в направлении контролируемого объекта, измеряют звуковое давление результирующего поля акустических колебаний, возниканхцего вслед-30 ствие интерференции излучаемой и отраженной от объекта акустических волн, и по звуковому давлению судят о величине расстояния (2).

Недостатки способа заключаются в том, что он не обеспечивает измерение расстояния до контролируемого объекта в случае отклонения его от заданного положения на расстояние более четверти длины излучаемой акустической волны. Кроме того, известный способ не позволяет определять направление отклонения контролируемого объекта от заданного положения.

Цель изобретения — расширение возможности контроля.

Цель достигается эа счет того,что дополнительно изменяют частоту излучаемых акустических колебаний, фиксируют частоты, при которых наблюдаются экстремальные значения звукового давления, и по ним рассчитывают расстояние до контролируемого объекта.

Реализация способа проводится в следующей последовательности.

С помощью акустического преобразователя, расположенного на определенном расстоянии от контролируемого объекта, облучают поверхность объекта. При этом возникает стоячая волна

781566

Формула изобретения Ио О

Составитель Г.федоров

Редактор A.Судын Техред Ж.Кастелевич

«ЮЙ" : " ф - и

Заказ 8110/40 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

М. ф филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Г. Назарова, из-за наложения падающей и отраженной от объекта волн. Фиксируется звуковое давление в точке излучения акустической волны. Изменяют частоту излучаемых акустических колебаний, что приводит к изменению интерференционного растра, выражаемого в изменении ширины и местоположения зон повышенного и пониженного давления.

При изменении частоты акустических колебаний фиксируют частоты, при которых в точке приема наблюдаются 10 экстремальные значения звукового давления. При этом может измеряться либо максимальное, либо минимальное значение звукового давления. Полученные значения частот акустических колебаний позволяют рассчитать расстояние

9 до контролируемого объекта rro формулам в случае уменьшения частоты f H п ф -У, в случае .увеличенйя частоты Ко а У2, 25 где С (Т ) — скорость звука в среде при температуре Т ;

Il — число экстремумов звукового давления, зафик сированных приемнйком в процессе либо уменьше- Ç0 ния частоты от f до и либо увеличения от Йв до fg, Использование предложенного способа бесконтактного измерения расстояний дает воэможность надежно измерять расстояния в любом диапазоне их изменения и определять направление отклонения контролируемого объекта.

Способ бесконтактного измерения расстояний, заключающийся в том, что излучают акустическую волну в направлении контролируемого объекта, измеряют звуковое давление результирующего поля акустических колебаний, возникающего вследствие интерференции излучаемой и отраженной от объекта акустических волн, и по звуковому давлению судят о величине расстояния, отличающийся тем, что,с целью расширения воэможностей контроля, дополнительно изменяют частоту излучаемых акустических колебаний, фиксируют частоты, при которых наблюдаются экстремальные значения звукового давления, и по них рассчитывают расстояние до контролируемого объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Великобритании Р 1259395, Н 4 D 1971.

2. Патент ФРГ Р 2120451, 42 В 12/03, 1973.