Преобразователь линейных перемещений

сООз сОВетснихсОциАлистичеснихРЕСПУБЛИН 573343 ГОсудАРст 8 енный комитетпО изОБРетениям и ОчхРытиПРИ ГКНТ СССР ИЯ ФК АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетеВ 1384947, кл. С 01 В разному зву от вспомога тражаетсянта 5 подся на элепроводульного эле с основ ство СС /00, 19 оупруга ышается паность. Пога опорнойет быть вытической ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЬ(54) ПРЕОБРАВОВАТЕЩЕНИЙ е относится к измериЦель изобретения вительности измерени ия базы прохдждения волны. Магнитоупруространяясь по П-оби вспомоганичивани первым вспо подмагничиза счет мене угой рас магнит гая во 57) Изобретен ельной техник овышение чувс ческий .инсти)5 с о 1 в 17/оо магничивания и возвращае мент 3 записи-считывания элементом 4 подмагничива с тем, что элемент 5 мех зан с элементом 4, перем та контроля на некоторую вызывает двойное изменен ния, которое проходит ма волна. Таким образом, по раметрическая чувствител лотитель, установленныйветви звукопровода 1, мо полнен в виде магнитоаку ловушки, содержащей втор тельный элемент 6 подмаг еханически связанныи огательным элементом ания. 1 з.п. ф-лы, 2 ия. В связи нически священие объеквеличину е расстояИзобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения перемещений в автоматизированных системах контроля и является усовершенствованием изобретения по авт, св. Р 1384947.Цель изобретения - повышение чувствительности измерения за счет изменения базы прохождения магнитоупругой волны,На фиг, 1 приведена функциональная схема преобразователя линейных пере 1мещений; на фиг, 2 - диаграмма распределения энергии зондирующего сигнала в зоне отражения звукопровода.Преобразователь линейных перемещений содержит П-образный звукопровод 1 из магнитострикционного материала со свободным концом и монолитным акустическим демпфером, два ограничителя 2 перемещений, установленные на концах звукопровода 1, распределенный элемент 3 записи-считывания с основным элементом 4 подмагничивания, установленный на рабочей ветви звуко - провода 1, два дополнительных элемента 5 и б подмагничивания, установленные на опорном расстоянии друг от друга на опорной ветви звукопровода 1 и механически связанные с основным элементом 4 подмагничивания.Устройство работает следующим образом. При подаче на вход распределенного элемента 3 записи-считывания токового импульса записи, который может быть промодулирован высокой частотой, на подмагниченном с помощью подвижного основного элемента 4 подмагничивания участке рабочей ветви звукопровода 1 возбуждается импульсная магнитоупругая волна, Эта магнитоупругая волна распространяется в обе стороны по звукопроводу 1 со скоростью Ч.Распространяясь вправо (фиг, 1) в сторону монолитного акустического демпфера звукопровода, возбужденная магнитоупругая волна в некоторый момент времени достигнет зоны акустического демпфирования, где рассеет свою энергию. Таким образом устраняется образование в рабочей ветви звукопровода 1 неинформационных магнитоупругих волн. Для эААективного акустического демпфирования механических волн монолитный демпфер звуко провода должен выполняться в Аорме правильного конуса с образующей угла не более . с = 3 - 30Другая магнитоупругая волна, возбужденная в звукопроводе, распространяется с фазовой скоростью Ч влево (фиг. 1) в сторону опорной ветви и через время21, +нР.10Чгде 1 - искомое линейное перемещение;К - радиус закругления звукопровода,достигает,. первой зоны отражения,образованной магнитным полем первоговспомогательного элемента 5 подмагничивания (Аиг. 2), установленногона свободной ветви звукопровода 1преобразователя. Прямая магнитоупругая волна испытывает отражение скоэффициентом отражения25= О, 7-0,8 и меняет направление своего движения, распространяясь теперьв сторону рабочей ветви звукопровода.Через интервал времени21 х +7 К2ЗОмагнитоупругая волна проходит под основным элементом 4 подмагничивания по рабочей ветви звукопровода и возбуждает импульсный сигнал напряжения считывания на выходе распределенного элемента 3 записи-считывания, В результате по входу/выходу элемента 3 записи-считывания сформирован 40 время в импульсн сигнал длительности21 х +е КТх=+2,пропорциональный искомому линейному перемещению 1 х объекта. Магнитоупругая волна, распространяясь далее по рабочей ветви звукопровода в сторону акустического демпфера, испытывает полное поглощение,Часть энергии падающей магнитоупругой волны проходит через первую зону отражения, сАормированную первым вспомогательным элементом 5 подмагничивания и рассеивается в погло 55тителе, который может быть выполненв виде магнитоакустической ловушки,Магнитоакустическая ловушка рабо.тает следующим образом.73343 мента подмагничивания, механическисвязанного с первым вспомогательным элементом подмагничивания Л-я зонаотражено,а 2-я зоиоп 7,даже Рюя 2 Составитель В.Кольцов Техред Л,Сердюкова Корректор Э.Лончакова ктор С,Патрушев Заказ 1637 Тираж 479 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина 515Падающая магнитоупругая волна в момент времени Т испытывает отражениео границу а первой эоны отражения элемента 5 подмагничивания (фиг. 2), Часть энергии волны (20-ЗОБ) проходит через зону а-б и испытывает вторичное отражение о границу в второй зоны отражения элемента 6 подмагничивания. Здесь, как и в рассмотренном случае, часть энергии (20-ЗОБ) этОЙ вторичнОЙ Волны проходит В третью зону отражения в-г, образованную свободным концом звукопровода, где испытывает практически полное отражение Ь о, = 1,0). Между первой и второй зонами, а также между второй и третьей зонами отражения образуются, так называемые, магнитоакустические ловушки, в которых магнитоупругие волны испытывают многократное переотражение с затуханием: б-в-в -ви г-д-д -д (Ьиг, 2).ИР Это позволяет ослабить акустический шум в магнитострикционном тракте передачи до -20 дБ и выше. Таким образом, относительное увеличение времени распространения зондирующей магнитоупругой волны через 5,магнитострикционный тракт передачипреобразогателя позволяет повыситьего параметрическую чувствительность. Ф о р м у л а и з о б р е т е ни я 101. Преобразователь линейных перемещений по авт, св. ф 1384947, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, 15 он снабжен вспомогательным элементомподмагничивания, механически связанным с основным элементом подмагничивания, и поглотитетем, установленными на свободйой ветви звукопровода. 2. Преобразователь по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поглотитель выполнен в виде второго эле