Радиоволновый виброметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХасцчпапнипепРЕСПУБЛИК ЕНИ Тв УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЩРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗО Ав 3"ОРСИОМУ С(прототип). 54)(57) РАДИОВОЛНОВЫЙ ВИБРАТОР,соержащий двойной Т-образный иост, к вуи противоположным плечам которо.Н Э/10 6 О Н 22/00 го подсоединены соответственно СВЧгенератор и последовательно соединенные детектор и индикатор, а к двумдругим противоположным плечам - короткозамыкатель и приемопередакицаяантенна соответственно, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений в условиях мешающих механических воздействий, введен инерционный отражатель,который закреплен на эластичной подвеске и установлен перед приеиопередакшей антенной с возможностью перемещения вдоль оси, параллельной электрической оси приеиопередающей антенны.Изобретение относится к измеритель.ной технике, в частности к бесконтактным измерениям малых перемещенийи вибраций различных механизмов, зданий и сооружений.5Известно устройство для индикации изменений в положении объекта,со ржащее излучатель СВЧ, приемникв февовьй детектор. Устройство рвботает на принципе .облучения вибрирую Ощей поверхности сверхвысокочастотнойэнергией, приема и детектированияотраженных колебаний с Фазовой модуляцией И .Однако устройство обладает малойточностью измерений.Наиболее близким техническим решением к изобретению является радиоволновый виброметр, содержащий двойной Т-образный мост, к двум проти"воположным плечам которого подсоедьииены соответственно СВЧ-генератор ипоследовательно соединенные детектор и индикатор, а к двум другим противоположным плечам - короткозамыкатель и приемопередающая антеннасоответственно 12.Однако известный радиоволноныйниброметр не Обеспечивает высокойточности измерений в условиях лешающих механических воздействий,Цель изобретения - понышение точ-,ности измерений в условиях мещающихмеханических воздействий,Указанная цель достигается тем,. 35что в радионолновый виброметр, содер.жащий двойной Т-образный мост, кдвум противоположным плечам которого подсоединены соответственно СВЧгенератор и последовательно соединенные детектор и индикатор, а к двумдругим противоположным плечам " короткоэамыкатель и приемо"передающаяантенна соответственно, введен инерционный Отражательр Который ЭаКреплен на эластичной подвеске и установлен перед приемопередающей: антенной с возможностью перемещениявдоль оси, параллельной электрической оси приемопередающей. антенныНа чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема радиоволновоговиброметра.Радионолновый виброметр содержит двойной Т"образньй мост 1, к двум 55 противоположным плечам которого подсоединены соответственно СВЧ-генератор 2 и последовательно соединенные детектор Э и индикатор 4 с усилителемйк двум другим противоположным плечам - короткоэамыкатель 5 и приемопередающая антенна 6 соответственно, инерционный отражатель 7, который закреплен на эластичной подвеске 8 и установлен перед приемо- передающей антенной 6 с воэможностью перемещения вдоль оси, параллельной электрической оси приемопередающей антенны 6.Инерционный отражатель 7 конструктивно представляет собой массивную металлическую пластину, закрепленную на блоке 9 регулировки ее положения с помощью другой тонкой эластичной подвески 8, Благодаря эластичности подвески 8 инерционный отражатель 7 не. воспринимает паразитных колебаний радионолнового виброметра вдоль оси приемопередающей антенны 6, сохраняя относительное состояние покоя. Остальные элементы радиоволнового ниброметра - стандартные.Радионолноный виброметр работает следующим образом.Известно, что любые два противоположных плеча настроенного днойного Т-образного моста 1 оказываются развязанными. Бпагодаря этому СВЧ- энергия СВЧ"генератора 2, не попапая на ДетектоР эр излУчаетсЯ пРиемопе- редающей антенной 6. Отразившись от вибрирующего объекта 10, часть этой энергии возвращается н двойной Т-образный мост 1 и делится пополам между плечамн с СВЧ-генератором 2 и детектором 3. В результате изменения расстояния между радиоволновым виброметром и вибрирующим объектом 10 отраженная волна модулируется по"фазе, причем девиация фазы несущих колебаний пропорциональна амплитуде вибрации вибрирующего объекта 10. В результате фаэоной демодуляции на выходное устройство поступает информация о частоте и амплитуде вибраций исследуемого вибрирующего объекта 1 О. Однако в результате механических воздействий на радионолновый виброметр, находящийся в реальных производственных условиях, происходит изменение расстояния между вибрирующим объектом 10 и приемопередающей антенной б, вызывающее паразитную модуляцию отраженного сигнала, которая снижает достоверность измерений.1122894 Составитель 1 О.МамонтовРедактор Л,Лосева Техред М. Гер гель корректор А Зимокосов Заказ 8126/33 Тираж 546ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 При облучении неподвижного объектарадиоволновым виброметром, на который воздействуют механические колеФбания в месте его установки, выход.ным устройством фиксируются параметФры этих колебаний,Известно, что в месте отраженияот металлической поверхности образуется узел. стоячей волны и при перемещении этой поверхности перпен- Одикулярно падающей волне смещаетсяфаза стоячей волны и у детектора 3.Это же происходит при колебанияхкорпуса радиоволнового виброметрапри неподвижном объекте измерения. 5При внесении инерционного отражателя 7 и регулировке его положения,передвижением вдоль оси йриемопередающей антенны 6 на детектор 3 поступа=ет сигнал, отраженный от инерционно- Мго отражателя 7, равный по уровнюи противоположный по воздействиюсигналу, отраженному от неподвижного объекта измерения. В результатевзаимодействия этих сигналов происходит их взаимная компенсация. Такаякомпенсация происходит в том случае,если, например, детектор 3 находится на возрастающем участке стоячей .волны,образованной отражением отообъекта,и на спадающем участке волны,образованной отражением от инерционГого отражателя 7. После включениявибрирующего объекта 10 измерения,например двигателя, .отраженный сигнал модулируется по закону движения вибрирующего объекта 10. При этом модулирующие сигналы, вызванные колебанием корпуса радиоволнового виброметра, взаимно скомпенсированы, а на детекторе 3 выделяется сигнал, пропорциональный амплитуде вибрации вибрирующего объекта О, фиксируемой индикатором 4.По сравнению с известным, предлагаемый радиоволновый виброметр позволяет измерять параметры виб", раций в условиях .мешающих механических воздействий. ,При этом для нормальной работы виброметра не требуется строить специальных фундаментов, а любая случайная вибрация, воздействующая на радиоволновый виброметр, благодаря наличию инерционного отражателя 7 оказывается учтенной.Введение инерционного отражателя 7 позволяет создать такие условия работы, когда детектор 3 виброметра реагирует только на смещение вибрирующего объекта 10 относительно инер" ционного отражателя 7, а смещения 1 радиоволнового виброметра относительно вибрирующего объекта и инерционного отражателя 7 не фиксируются.Радиоволновый виброметр позволяет производить измерения вибраций вращающихся валов и роторов мощных ма,шин и механизмов, например таких, как турбин, вращающихся печей, центрифигур.