Пневмоакустический преобразовательположений

 

ЙЫ Ю," «.. 3

" - «й гно" т";и- -нич8сч="-,то

А 2ф", К-..- . Р-

««««, «Ф о НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ц 794265

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву ,(22) Заявлено 22.01.79 (21) 2718339/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) M. Кл

F 15С 3/14

Государственный комитет (53) УДК 621-525 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявители

А. Н. Шельпяков, Н. Т. Романенко и Г. П. Исупов

Ижевский механический институт и Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) ПНЕВМОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОЛОЖЕНИИ

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для бесконтактного измерения линейных размеров и индикации предметов.

Известен акустический датчик положения, который содержит акустический излучатель и приемник, однако, он может быть использован только для определения от- 1р клонения поверхности от заданного положения, а не для измерения расстояния.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к изобретению является пневмоакустический ло- ц катор, который содержит пневмоакустический излучатель, к управляющему каналу которого подсоединен выход генератора пневмоколебаний, приемник акустических колебаний типа сопло — сопло и фазометр, 2р входы которого соединены с выходами приемника акустических колебаний и генератора пневмоколебаний.

Недостатком устройства является низкая точность определения расстояния до объек- 25 та локации вследствие того, что модуляция акустического сигнала осуществляется непосредственно от пневматического генератора, который для достижения большей глубины модуляции должен иметь сравнитель- 3р но большую мощность, что не дает возможности увеличить частоту модулированного сигнала, определяющего точность работы устройства.

Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.

Эта цель достигается тем, что в предложенном преобразователе питающее сопло пневмоакустического генератора выполнено в виде эжекторного преобразователя положения, подключенного к источнику питания, выход эжекторного преобразователя положения подключен ко второму входу фазометра, а над соплом эжекторного преобразователя положения параллельно его оси установлена Г-образная упругая пластина, один конец которой жестко закреплен в корпусе пневмоакустического генератора, а другой состоит из двух частей, первая из которых расположена перпендикулярно оси сопла пневмоакустического генератора на расстоянии 0,2d от его среза, а вторая отогнута под острым углом к оси сопла. Линия сгиба находится на расстоянии 0,4d от оси сопла, где d — диаметр сопла эжекторного преобразователя положения.

На чертеже изображен пневмоакустический преобразователь положения, 794265

Пневмоакустический преобразователь положения содержит источник питания 1, пневмоакустический генератор 2, помещенный в фокальной плоскости параболлического отражателя 3, и приемник акустических колебаний 4 типа сопло — сопло. В корпусе генератора размещены объемный резонатор 5, представляющий собой глухое отверстие и питающее сопло 6, выполненное в виде эжекторного преобразователя положения, над которым размещена Г-образная упругая пластина 7. Один конец пластины

7 жестко закреплен в корпусе пневмоакустического генератора 2, а другой состоит из двух частей. Первая часть расположена перпендикулярно оси сопла 6 на расстоянии 0,2d от его среза. Вторая часть отогнута под острым углом к оси сопла 6. Линия сгиба находится на расстоянии 0,4d от нее (где d — диаметр сопла 6). Входы фазометра 9 соединены с выходами 10 и 11 сопла 6 и приемника акустических колебаний 4.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении источника питания 1 генератор 2 излучает модулированный сигнал, несущая частота которого определяется объемом резонатора 5, а частота модуляции — собственной частотой колебаний пластины 7, которая возбуждается струей сжатого воздуха, выходящей из сопла 6 и взаимодействующей с частью 8 пластины 7.

Одновременно колебания пластины 7 приводят к периодическому перекрыванию сопла 6 и формированию опорного пневматического сигнала на его выходе 10.

Модулированный сигнал, излучаемый генератором 2, достигнув лоцируемой поверхности, отражается от нее и попадает в раструб приемника акустических колебаний 4.

При этом в нем происходит периодическое разрушение ламинарной струи, и на выходе

11 формируется переменный пневматический сигнал, частота которого равна частоте модуляции.

По сдвигу фаз, измеряемому фазометром

9, подсоединенным к выходам 10 и 11 сопла 6 и приемника акустических колебаний

4, можно судить о расстоянии от пневмоакустического преобразователя положения до лоцируемой поверхности.

3О

Таким образом, выполнение сопла пневмоакустического генератора в виде эжекторного преобразователя положения повышает точность измерений расстояния устройством за счет достижения большой глубины и высокой частоты модуляции.

Кроме того, частота модуляции в описанном устройстве определяется собственной частотой колебаний Г-образной пластины, которая не зависит от температуры и давления окружающей среды.

Формула изобретения

Пневмоакустический преобразователь положений, содержащий пневмоакустический генератор, размещенный в фокальной плоскости параболического отражателя, приемник акустических колебаний типа сопло— сопло, одно из которых соединено с первым входом фазометра, а другое — с источником питания, отличающийся тем, что,с целью повышения точности преобразования, питающее сопло пневмоакустического генератора выполнено в виде эжекторного преобразователя положения, подключенного к источнику питания, выход эжекторного преобразователя положения подключен ко второму входу фазометра, а над соплом эжекторного преобразователя положения параллельно его оси установлена Г-образная упругая пластина, один конец которой жестко закреплен в корпусе пневмоакустического генератора, а другой состоит из двух частей, первая из которых расположена перпендикулярно оси сопла пневмоакустического генератора на расстоянии 0,2d от его среза, а вторая отогнута под острым углом к оси сопла, причем линия сгиба находится на расстоянии 0,4d от оси сопла, где d — диаметр сопла эжекторного преобразователя положения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцп. заявка ФРГ Xю 1270128, опублик.

1972; кл. G 01S 9/66.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2445666/18-24, кл. F 15С 3/14, 1977 (прототип).

794265

Составитель О. Гудкова

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Орлова

Редактор Л. Утехина

Заказ 208/14 Изд, № 157 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2