Устройство для измерения параметров колебательного воздействия на среду

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советския

Социалист ичеснив

Республик

«п>989327

% «,:ф

l.-,-.. (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.0б;81 (21) 3311662/18-28 с присоединением заявки йо

{23) Приоритет—

Опубликовано 1501.83. Бюллетень Но 2

Дата опубликования описания 15.01.83 ра)М gw з

0 01 Н 1/08

Госуаарствеииый комитет

СССР ио аелам изобретеиия и открытий

)53) УДИ 534. 178 (088. 8) д.д.доносов, О.К.Келлер, р.С.Крееыа и П.д.дфйресЕйа. :.

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-кон урукт6рский и технологический институт токов высокой частоты им., В.П.Вологдина и Ленинградский политехнический институт им. И.И.Калинина (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ IIAPAHETPOB КОЛЕБАТЕЛЬНОГО

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СРЕДУ

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, гидролокации и медицине.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения параметров колебательного воздействия на среду, содержащее генератор, соединенный с ним электроакустическвй преобразователь и регистрирующий прибор $1).

Недостатком устройства является то, что погрешность измерений зависит от колебательного ускорения в точке крепления преобразователя, поэтому устройство не позволяет измерять силу непосредственно в точке ее приложения, устройство не пригодно для измерений в жидкостях.

Цель изобретения - повышения точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения параметров колебательного воздействия на среду, содержащее генератор, соединенный с ним электроакустнческий преобразователь и регистрирующий прибОр, снабжено подключенной к общей точке генератора и злектроакустического преобразователя схемой

:компенсации по току электрической составляющей сопротивления электроакустического преобразователя, подключенным к этой схеме первым входом дифференциальным блоком, второй вход которого соединен со вторым полюсом генератора, третий вход — со своим вторым выходом и с вторым полюсом электроакустического преобразователя, делителем напряжения, включенным между общей точкой генератора и электроакустического преобразователя и третьим входом дифференциального бло 5 ка, и схемой компенсации но напряжению механической составляющей сопротивления электроакустического преобразователя, включенной между выходами дифференциального блока, арегистратирующий прибор включен между средней точкой делителя напряжения и превым выходом дифференциального блока.

На фиг. 1 представлена структур.ная схема устройства, на фиг. 2 пример выполнения принципиальной схемы. устройство содержит генератор 1, соединенный с ннм электроакустический преобразователь 2 и регистрирую989327 коэффициент де-5Q

Q 2. ления делителя

5, состоящего из двухполюсни" ков 2 и 2< (б и 7); 55

К. = - — — = -- - коэффициент „„,, трансформации числа витков в соответствующих обмотках дифференциаль-, ного трансформатора.

Коэффициент пропорциональности l4 между механической силой (в йьютощий прибор 3. К общей точке генератора 1 и электроакустического преобразователя 2 подключена схема 4 компенсации по току электрической составляющей:сопротивления электроакустического преобразователя 2 и 5 делитель 5 напряжения, общая точка двухполюсников б и 7 которого соединена с регистрирующим прибором 3, Схема 4 компенсации по току электрической составляющей сопротивления преобразователя 2 соединена с первым входом 8 дифференциального блока 9, второй вход 10 которого соединен со вторым полюсом генератора

1, третий вход 11 дифференциального блока 9 соединен со вторым его выходом 12, вторым полюсом электроакус.— тического преобразователя 2 и вторым двухполюсником 7 делителя 5 напряжения. Схема 13 компенсации по напряжению механической составляющей сопротивления электроакустического преобразователя 2 включена между первым

14 и вторым 12 выходаьи дифференциального блока 9, а второй вход регистрирующего прибора 3 подключен к первому выходу 14 дифференциального блока.

Устройство (фиг. 2) работает следующим образом.

Дифференциальный блок 9 выполнен -ЗО в виде дифференциального трансформатора. Двухполюсная схема Z. компенсирует по току электрическчю часть сопротивления g g электроакустического преобразователя 2, эквивалентная 35 .схема которого состоит из двухполюсной схемы 2, „ компенсации по напряжению механической составляющей 2м сопротивления электроакустического преобразователя 2. Показания вольт- 4g метра Ч пропорциональны механической силе, развиваемой электроакустическим преобразователем 2 под действием сигнала генератора 1, если величина параметров (фиг. 2) удовлетволЯют соотношению 2э /Z = /

,„2 =Z ++ Ъ «Z ЕлР м +Z g М g

Zq+ 2

r нах) и напряжением на сопротивлении

Хд (в вольтах)определяется из соотношения

1м

О V где F †-. . механическая сила 0 — электрическое напряжение !.

ТоК в ветви 2м -2 на фиг. 2; колебательная скорость.

Для градуировки прибора вычисляют Й, пользуясь показаниями амперметра А, измеряющего ток 1м с учетом соотношения

М g>> а скорость Ч определяют известным путем(микроскопом, виброметром).

Использование устройства позво,ляет повысить точность измерений и применять как пьезоэлектрические, так и магнитострикционные преобразователи с сосредоточенной и распределенной поверхностью.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров колебательного воздействия на среду, содержащее генератор, соединенный с ним электроакустический преобразователь и регистрирующий прибор, о т л.и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено подключенной к общей точке генератора и электроакустического преобразователя схемой компенсации по току электрической составляющей coIIpoTHBJIGHHH электроакустического преобразователя, подключенным к этой схеме первым входом дифференциальным блоком, второй вход которого соединен со вторым полюсом генератора, третий вход — co своим вторым выходом и с вторым полюсом электроакустического преобразователя, делителем напряжения, включенным между Общей точкой генератора и электроакустического преобразователя и третьим входом дифференциального блока, и схемой компенсации по напряжению механической составляющей сопротивления электроакустического преобразователя, включенной между выходами дифференциального блока, а регистрирующий прибор включен между средней точкой делителя напряжения и первым выходом дифференциального блока.

Источники информации, принятые во внимацие при экспертизе

1. Давиденко Л.A., Экспрессное измерение мощности. ультразвука. Сб.

"Акустика и ультразвуковая техника", вып. 3, Киев, 1968, с. 58-64 (прототип).

989327

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11107/57

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

Составитель Г. Боголюбова

Редактор И. Киштулинец Техред М.Гергель . Корректор И. Шарсхаи