Устройство для контроля параметров колебаний объектов

)а 01 Н 3 0 МИТЕТ ССС Й И ОТНРЬ ГОСУД АРСТВЕННЬЮ. ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ТЕНИЯ (" ЕТЕЛЬСТ АВТОРС У 3 Ф.Поз динов о ностроительный 8)льтратехн ук и его о СССР982 (про тельс 1/00,РЕТЕНИ (ТИИ .ПИСАНИК ИЗОБЕ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТОВсодержащее непрозрачный корпус,установленный,в нем и: заполненныйжидкостью сосуд, сопрягаемый с объектом исследования возбудитель колебаний жидкости и .канал измерения, включаю)ций источник света, световодыи фотопреобразователь, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности, оно снабженопрозрачным капилляром, установленным внутри корпуса и погруженным вжидкость (жидкость непрозрачна), асветоводы расположены оппозитно ижестко закрепчены на капилляребОб 5 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам автоматизации технологических процессов с применением ультразвуковых колебаний, и может быть использовано в любой отрасли машинострое ния.Известны устройства контроля параметров ультразвука с использованием капиллярного эффекта, содержащие кювету с жидкостью, капилляр и - аппаратуру контроля(1).Однако известные схемы используются лишь в лабораторных условиях и не пригодны для длительной эксплуатации на производстве. К тому же точность контроля и надежность их невелики, так как информация воспринимается визуально.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля параметров колебаний объектов, содержащее непрозрачный корпус, установленный в нем и заполненный жидкостью сосуд, сопрягаемый, с объектом исследования возбудитель колебаний жидкости и канал измерения, включающий источник света, световоды и фотопреобразо ватель 1 2 .Нецостатком известного устройст" ва является низкая надежность, выэ" ванная конструктивной сложностью.Целью изобретения является повышение надежности., Поставленная цель достигается тем что устройство для контроля параметров колебаний объектов, содержащее непрозрачный корпус, уста новленный в нем и заполненный жид-: костью сосуд, сопрягаемый с объектом исследования возбудитель колебаний жидкости и канал измерения, включающий источник света, свето- воды и фотопреобраэователь, снабжено прозрачным капилляром, установленным внутри корпуса и погруженным в жидкость (жидкость непроз" рачна), а световоды расположены оппоэитно и жестко закреплены на капилляре.На чертеже приведена конструктивная схема устройства.Устройство содержит непрозрачный корпус 1, в котором размещен заполненный жидкостью 2 сосуд 3 (жидкость непрозрачна) с реэьбовой.пробкой 4, предназначенной для замены жидкости 2. В корпусе 1 имеет ся юстировочный квинт 5Устройство также содержит возбудитель б колебаний жидкости, который сопряжен с объектом исследования (не указан) и канал измерения, состоящий иэ источника 7 света, излучающего свето" вода 8 приемного световода 9 и фотопреобраэователя 10, Капилляр 11 установлен внутри корпуса 1 и погру жен одним концом в жидкость 2, адругой конец через пористую втулку12 соединен с юстировочным винтом 5.Выходной торец излучающего,световода8 и входной торец приемного световода 9 разделены капилляром 11, жесткоприклеены к нему и расположены оппоэитно.Устройство. работает следующимобразом.В процессе измерений корпус 1устройства крепится на объекте, ипосредством возбудителя б упругие,колебания передаются в сосуд 3 ивоздействуют на жидкость 2. При15 этом ультразвуковая волна оказываетдавление на поверхность жидкости 2в капилляре 11 и поднимает ее уровень, который измеряется по перекрытию жидкостью входного торца приемного световода 9, В статическоМсостоянии весь световой поток отисточника 7 проходит через излучаю щий световод 8, стенки капилляра 11,воспринимается приемным световодом9 и передается к фотопреобразователю10, где преобразуется в соответствующий электрический сигнал,Применение световодов специаль. - .ной формы дает возможность с высокой точностью измерять высоту подъе.ма жидкости в капилляре и получатьпри этом на выходе сигнал в требуемой форме, аналоговый или дискретный. Юстировка датчика осуществляется с помощью специального винта,З 5 связанного с капилляром, изменениемрасстояния между возбудителем б колебаний и капилляром 11. Посколькудиапазон измерения зависит от плотности жидкости, в сосуде, то в уст 4 О ройстве предусмотрена возможностьзамены жидкости через отверстие всосуде, закрытое резьбовой прббкой.При измерениях величииа вйходного электрического сигнала будетзависеть от степени перекрытия входного торца приемного световода 9,.т.е. от высоты уровня жидкости вкапилляре. В свою очередь, высотауровня связана с радиационным дав лением зависимостью В=яйд,где Я - радиационное давление,"у - плотность жидкости;д "- ускорение свободного падения;Ь - высота уровня жидкости.55 интенсивность ультразвука такжесвязана с высотой уровня жидкостив капилляре2где 1 - интенсивность ультразвука,с - скорость звука в среде.Аналогичным образом можно определить и амплитуду колебаний объекта,1037082 Составитель Ю.БогдановРедактор Н.Лазаренко ТехредМ,Костик Корректор А, 3 имокосов Заказ 5992/42 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретнний и открЫтий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д, 4/5Подписное ШШ ШЕШ В Ш ШВ ВВ Втаав Филиал ППП ффПатент 1 ж г. ужгород, ул. Проектная, 4Таким образом, устройство дает возможность косвенно измерять основные параметры ультразвуковых колебаний объектов.Использование изобретения для . контроля параметров ультразвуковых колебаний объектов обеспечивает досВ таточно широкие технологические воз можнэсти. Оно может применяться в опасных зонах, в ваннах для ультразвуковой очйстки и. т. п. При этом обеспечивается высокая точ ность измерений и надежность