Датчик для измерения малых перемещений объекта

(45) Дата опубликования описания 28.02.79(51) Ч К з6 01 В 17/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(71) Заявитель А. В. Зеленчук и 1 О. Г. Лакин Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт(54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЪХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТАИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного измерения малых перемещений, контроля размеров тонкостенных деталей, изделий из тонких н мягких материалов, а также в системах автоматического регулирования и управления.Известно устройство для бесконтактного измерения малых перемещений обьекта, состоящее из источника сжатого воздуха, стабилизатора давления, отсчетного устройства и сопла, направленного на перемещаемый объект 11. Однако известное устройство обладает повышенной инерционностью, а также прп недостаточной очистке воздуха может отказать в работе из-за закупорки дросселей. Кроме того, вторичное оборудование оказывается громоздким и дорогим.Известен датчик для измерения малых перемещений объекта, содержащий прямой волновод с соплом, источник акустических колебаний, расположенный на одном его конце, и приемник акустических колебаний 2.Недостатком известного устройства является низкая чувствительность измерения, что связано со смещением интерференционной картины относительно места расположения приемника из-за небольших колебаний температуры окружающей среды. Цель изобретения - повышение чувствительности измерений.Для достижения этой цели волновод имеет 1.1-образную форму с расположенным в5 месте его сгиба соплом, а приемник акустических колебаний размещен на другом конце волновода,На чертеже представлено устройство дляизмерения малых перемещений.10 Устройство состоит пз 11-образного волповода 1 бегущей звуковой волны, на концах которого расположены источник 2 акустических колебаний, соединенный со звуковым генератором 3, и приемник 4 акустп 15 ческих колебаний, связанный через усилитель 5 с регистрирующим прибором б. Вместе сгиба Ь-образного волновода 1 имеется сопло 7, В процессе измерения сопло 7направлено на объект 8 перемещения и20 находится на расстоянии б от него, Потокзвуковых колебаний от источника 2, питаемого генератором 3, распространяется поволноводу 1 в сторону места сгиба 11-образного волновода, где одна часть потока25 через сопло 7 выходит наружу н рассеивается, а другая часть потока, продолжаядвигаться по волноводу, достигает приемника 4, индуцирует в нем переменный электрический сигнал, который усиливается30 усилителем 5 и регистрируется прибором б,Малые перемещения объекта 8 изменяют649948 оставитель Г. Федоро Редак рректор Т. Добровольска Гольдин ехред Н. Строганов Изд. Мо 194арственного комитета СССР 113035, Москва, )К, Р аказ 93/12 НПОТираж 865о делам изобретени шская наб., д. 4/5 Подписноеоткрытий пография, пр, Сапунова, 2 расстояние б между соплом 7 и объектом 8, а следовательно, изменяется доля потока звуковых колебаний, выходящая наружу и рассеиваемая. При этом изменяется индуктивность колебаний, достигающих при емника 4, Интервал изменения б, в котором рост амплитуды принятого сигнала пропорционален смещению, определяет рабочий диапазон датчика.В результате при изменении расстояния 10 6 между соплом 7 и объектом 8 перемещений изменяется интенсивность потока звуковых колебаний, распространяющихся по 11-образному волноводу 1, так как часть потока отводится через сопло и рассеивается 15 во внешней среде. При этом достигается большая чувствительность выходного сигнала к изменению температуры окружающей среды, так как смещение интерференционной картины, частично возникающей в 20 колонне волновода до сопла, не влияет па амплитуду бегущей звуковой волны, достигающей приемника, Кроме того, конструкция устройства оказывается более простой,Предлагаемый датчик может быть вы полнен длиной до нескольких метров, а диаметром в несколько миллиметров, и иметь форму, существенно отличную от стреловидной, что позволяет измерять малые перемещения в труднодоступных местах. Формул а изобретения Датчик для измерения малых перемещений объекта, содержащий волновод с соплом, источник акустических колебаний, расположенный на одном конце волновода, и приемник акустических колебаний, о т л ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, волновод выполнен 11-образной формы с расположенным в месте его сгиба соплом, а приемник акустических колебаний размещен на другом конце волновода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Прусенко В. С. Пневматические датчики и вторичные приборы. М Техника, 1965, с. 24 - 59.2. Патент Франции Ме 2090535, кл, б 01 В 17/00, 1971.