Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений

( 1 91 Я(11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫП 4 ЙОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ во СССР 1982,ОВЫЙ ИЗМЕавт.св.и й с я УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ф БРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ по т л и ч а юс целью повышени рения диапазона и двумя шаговыми алах которых уста(56) Авторское свидетельстВ 1048330, кл. 6 01 Н 1/00 15114 с 01 к 1/ОО а 01 в 17 соответственно излучающий и приемныйпреобразователи, генератором тактовыхимпульсов, подключенными к нему первыми входами двумя элементами совпадения и последовательно соединеннымиамплитудным детектором, вход которого подключен к выходу приемного преоб -разователя, блоком квантования поуровню, дифференциатором и счетнымтриггером, выходы которого подключенысоответственно к вторым входам элементов совпадения, выход первогоэлемента совпадения связан с первойобмоткой первого шагового двигателяи с второй обмоткой второго шаговогодвигателя, а выход второго элементасовпадений соединен с второй обмоткойпервого шагового двигателя и с первой Сф обмоткой второго шагового двигателя.Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в ультразвуковой виброметрии иявляется усовершенствованием устройстна по оснонному авт.св. У 1048330, 5Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого ультразвуковото измери 16теля ниброперемещений.Измеритель содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, линию 2 задержки с упранляе.мыми входами, излучающий преобразователь 3, взаимодействующий с исследуемым объектом 4, приемный преобразователь 5, фазовый детектор 6,второй вход которого подключен к входуизлучающего преобразователя 3, анало. ого-цифровой преобразователь 7 и блок8 обработки информации. Выход фазового детектора 6 соединен с входомкомпаратора 9, выход которого соединен с входом коммутатора 1 С и вторым входом блока 8 обработки информации, Другие входы компаратора 9соединены с выходом источника 11опорного напряжения. Выходы коммутатора 10 соединены с управляюЗОщими входами управляемой линии 2 задержки,Выход приемного преобразователя 5 подключен через последовательно соединенные амплитудный детектор 12, 35 блок 13 квантования по уровню и дифференциатор 14 к счетному триггеру 15, выходы которого связаны соответственно с одними входами двух элементов 16 и 17 совпадения, дру гие входы которых подключены к выходу генератора 18 тактовых импульсов, Измерйтель содержит также дна шагоных двигателя 19 и 20, на валах которых установлены соответственно 45 излучающий и приемный преобразователи 3 и 5. Выход первого элемента 16 совпадения связан с первой обмоткой первого шагового двигателя 19 и с второй обмоткой второ го шагового двигателя 20, а выход второго элемента 17 совпадения соединен с второй обмоткой перного шагового двигателя 19 и с первой обмоткой второго шагового двигателя 55 20,Измеритель работает следующим образом. Выходной сигнал задающего генера - тора 1 через линию 2 задержки поступает на излучающий преобразователь 3.1 Необходимым условием для минимизации нелинейных искажений выходного сигнала фазового детектора 6 яв.ляется выбор оптимального расстояния Кизлучателя до исследуемогообъекта, т.е, первоначальная задержка сигнала должна удовлетворятьи 1условию К = ( -- + - -) %, где иво 2 4число дискретных изменений фазы, равное числу управляющих входов линии 2задержки,- длина ультразвуковойволны в воздухе. При виброперемещениях исследуемого объекта 3 на величину, меньшую / Ь К /, где / К/зона, в которой величина выходногосигнала приемного преобразователя 5находится за пределами чувствительности регулирования, работа измерителя происходит как н известном уст"ройстве,При смещении объекта 4 на величину, превышающую /Р /, выходной сигнал приемного преобразователя 5уменьшается по абсолютной величине.В этом случае продетектиронанныйв амплитудном детекторе 12 сигнал,уменьшенный на величинуУ, квантуется с шагом 60 = К К, где11 0 - шаг квантования аналоговоговыходного сигнала амплитудного детектора 12; К - коэффициент пропорциональности.На выходе блока 13 кнантования поуровню аналоговый сигнал имеет ступенчатый нид, который дифференцируется и поступает на счетный вход счет.ного триггера 15. Это приводит копрокидыванию последнего от импульсонотрицательной полярности, соответствующих спаду аналогового сигнала.Выходной сигнал инверсного (прямого) выхода триггера 15 открывает элемент 16 совпадения и последовательность импульсон генератора 18поступает одновременно на первый(второй) вход шагового двигателя 19и на второй (первый) вход шаговогодвигателя 20. Вследствие этого направление вращения валов щаговых двигателей изменяется на противоположное, тем самым система постоянно самоподстраивается на оптимальное положение, при котором значение напря1174777 Составитель Л.КондрыкинскаяТехред А,Ач Корректор Г.Решетник Редактор О,Черниченко Заказ 5174/42 Тираж 897В 11 ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 Подписное.жения принимаемого сигнала достигает максимальной величины.Экономический эффект от внедрения изобретения заключается в повышении точности измерения за счет устранения ложных отраженных сигналов, обусловленных расфокусировкой излучающего и приемного преобразователейпри измерении виброперемещений, намного превышающих длину ультразвука ввоздухе, а также в повышении чувствительности устройства.