Способ измерения расстояний

(56) Авторское свиМ 442361, кл. 6 01 тельство СССР7/02, 1974. 4 О С 21ряемого ты ср автоген гене рат код и п е значение измерасстояни авниваетратора 5 с ра 9, прео редает его. Измеритель 6текущую ч стандартной ч разует ее в ци в электронно-в часто- стоту стотой ислиОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР%30й электротехнический ин(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной СВЧ- и ВЧ-технике и метрологии. Цельизобретения - повышение точности измереИзобретение относится к измерительной СВЧ- и ВЧ-технике и метрологии и может быть использовано для высокоточного абсолютного измерения малых расстояний в физических экспериментах, метрологии, станкостроении, приборостроении и робототехнике.Цель изобретения - повышение точности измерений и повышение информативности эа счет определения абсолютного значения расстояния при позиционном отсчете и при перемещении.На чертеже изображено устройство, реализующее данный способ измерения.Устройство содержит коаксиальный полуволновый СВЧ-или ВЧ-резонатор 1, подвижную измерительную каретку 2, короткозамы ка ющий перестраиваемый поршень 3, элемент 4 связи резонатора с СВЧ- или ВЧ-автогенератором 5, к выходу которого подключены последовательно соединенные измеритель 6 частоты, электронно-вычислительный блок 1 и индикаторный блок 8, а к второму входу измерителя 6 часний и повышение информативности эа счет определения абсолютного значения расстояния при позиционном отсчете и перемещении. Способ основан на измерении перемещений короткозамкнутого поршня в СВЧ- или ВЧ-резонаторе путем возбуждения в нем электромагнитных колебаний и определения их параметров. При этом изменяют частоту колебаний до получения в полуволновом резонаторе колебаний основного типа, фиксируют их частоту и определяют расстояния с учетом скин-эффекта и параметров окружающей среды. 1 ил. оединен генератор 9 стандартной тоты присчастоты.Способ измерения расстояний с помощью устройства осуществляют следующим образом.Полуволновый резонатор 1 перестраивают посредством короткоэамыкающего поршня 3 в заданном интервале длины, соответствующей собственному изменению частоты резонатора 1 от жг мин до мг макс равному Ьв- йФ макс- вг мин Перемещение короткозамыкающего поршня 3 вызывает соответствующее перемещение измерительной каретки 2. Полуволновый высокодобротный резонатор 1 связан через элемент 4 связи с автогенератором 5 и устанавливает частоту последнего, равнуютельный блок 7, Одновременно в блок 7 поступают оцифрованные сигналы, соответствуя цие текущим значениям температуры Т 1 окружающей среды, давления Р 1 сухого воздуха и парциального давления Р 2 водяного пара, В память блока 7 заложены данные об удельном сопротивлении р и магнитной проницаемости р, определяющие величину скин-эффекта в стенках резонатора 1, а также данные о величине инструментальной поправки Л 1(ил), обусловленной внесением элемента 4 связи и реактивной составляющей активного элемента автогенератора 5,На основании совокупности указанных исходных данных электронно-вычислительный блок 7 проводит определение измеряемой длины по формуле-- 2 ---Л(о),2 оп (1 Р,Рз) гш ргде пГ 1,Р 1,Р 2) - коэффициент преломления электромагнитных волн в воздухе в зависимости от Т 1, Р 1 и Рг,Результат измерения расстояния отображается с помощью индикаторного блока 8.Формула изобретения Способ измерения расстояний, основанный на измерении перемещений короткозамкнутого поршня в СВЧ- или ВЧ-резонаторе путем возбуждения в нем электромагнитных колебаний и определении их параметров, отл и ч а ю щи й с я тем, что.5 с целью повышения точности измерения иповышения информативности эа счет определения абсолютного значения расстояния при позиционном отсчете и при перемещении, изменяют частоту колеба ний до получения в полуволновом резонаторе колебаний основного типа, фиксируют их частоту в,. а расстояние определяют по формулег - Л - . д (щ,2 оп (Т,Р,Р 2) ли/4где с - скорость света в вакууме;п(Т 1, Р 1, Р 2) - коэффициент преломления20 электромагнитных волн в воздухе в зависимости от температуры Т 1 окружающейсреды, давления Р 1, сухого воздуха и парциального давления Р 2 водяного пара;р - удельное сопротивление материала25 стенок резонатора;р - магнитная проницаемость стенокрезонатора;Л (сЛ - инструментальная поправка,обусловленная влиянием элемента связи иреактивной составляющей активного элемента автогенератора,