Способ измерения угловых перемещений конструкций

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИЕСПУБЛИК 1)5 6 01 ОБР КСАН ИЕ тат очн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе(56) Баранов А, Н. и др. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов.М.: Машиностроение, 1974, с. 270-271,Теоретические основы радиолокации.Под ред. В,Е.Дулевича, изд. 2, М,: Советскоерадио, 1978, с, 19, рис, 1,5 в,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ(57) Изобретение относится к области с ических испытаний конструкций на пр оИзобретение относится к области статических испытаний конструкций на прочность, в частности к измерениям угловых перемещений конструкций в тепловых камерах.Цель изобретения - повышение точности измерений при испытаниях конструкций в тепловых камерах за счет использования высокочувствительных дистанционных датчиков радиотехнического типа.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерений, реализующая способ.Устройство содержит генератор 1 сверхвысокой частоты (СВЧ), СВЧ-коммутатор 2, блок 3 управления, коммутируемые СВЧ-излучатели 4. передающие антенны, приемную антенну 5, генератор 6 частоты вибрации, преобразователь 7, селективный сть. Целью изобретения является повышение точности измерений при испытаниях конструкций в тепловых камерах. Приемную антенну подвергают вибрации в направлении на передающую антенну и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации при повороте приемной антенны относительно направления вибрации, нагружают конструкцию и фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации при перемещении приемной антенны вдоль направления, перпендикулярного к направлению вибраци, при этом угол перемещения а определяют из соотношения а = агссов 1 - Л)/), где- линейная координата передающей антенны; Ь - вели- а чина перемещения приемной антенны. 1 ил. приемник 8, Испытания конструкции 9 проводятся в тепловой камере 10 с радиопрозрачным окном 11, Статические нагружения осуществляются при помощи рычажной системы 12, вспомогательная антенна 5 перемещается при помощи блока 13.В основе работы способа лежит принцип частотной селекции на частоте вибрации принятого приемной антенной СВЧ гармонического сигнала, Следует отметить то обстоятельство, что СВЧ коммутируемые излучатели являются слабонаправленными антеннами и работают на частоте Ь. За счет вибрации приемной антенны в направлении выбранного излучателя с частотой 11 возникает частотная модуляция принятого сигнала, и его спектр содержит составляющую на частоте 1 о+ 11 При этом максимальное значение сигнала будет тогда, когда максимумдиаграммы направленности приемной антенны направлен на фазовый центр излучателя. Следует отметить, что если направление вибрации не совпадает с направлением на фазовый центр СВЧ-излучателя, то спектр сигнала будет содержать составляющую на частоте 1 о + 11 соз у, где р- угол отклонения направления вибрации от направления на фазовый центр излучателя. С учетом того, что частота сигнала 10 известна, селекция сигнала на частоте т 1, которая осуществляется в приемнике 8, позволяет по максимальной величине принятого СВЧ-сигнала выставить приемную антенну 5 (при ее перемещении блоком 13) точно в направлении на выбранный коммутируемый СВЧ-излучатель 4, который запитывается от генератора 1. При этом управление выбором излучателя осуществляется от блока 3 через СВЧ-коммутатор 2. Вибрация приемной антенны 5 задается от генератора 6 через преобразователь 7,При нагружении конструкции от рычажной системы 12 происходит угловое смещение СВЧ-излучателя, при этом спектр сигнала изменяется, составляющая сигнала с частоты Ь + т 1 смещается на частоту 1 о + 1 соз у, При перемещении приемной антенны 5 перпендикулярно к направлению вибрации на расстояние Ьсигнал на выходе селективного приемника появляется на частоте 11. При этом угол перемещения а конструкции определяется как а = агссозф - Ь)/), где- линейная координата выбранного СВЧ-излучателя, Ь- величина перемещения приемной антенны, Следует отметить, что расстояниеопределяется от места жесткого крепления конструкции, которое принимается за начало отсчета (т.е, эа начало системы координат, в которой производится отсчет угловых перемещений). В случае, когда приемная антенна перемещается под углом ук 5 поверхности установки СВЧ-излучателей,т.е, по прямой, которая образует уголрв выбранной системе координат с осью ОХ, вдоль которой установлены СВЧ-излучатели, то расчетная формула для угла а изменяет ся и записывается следующим образом: а- агссозсоз У/) - УФормула изобретения Способ измерения угловых перемещений конструкций, заключающийся в том, 15 что с помощью передающей антенны, установленной на контролируемой конструкции, излучают СВЧ-сигнал в направлении приемной антенны, фиксируют информационный параметр СВЧ-сигнала и поего ве личине определяют угловое перемещениеконструкции, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерений при испытаниях в тепловой камере, приемную антенну подвергают вибрации и пово рачивают относительно направлениявибрации, фиксируют максимальный принятый сигнал на частоте вибрации, нагружают конструкцию, перемещают приемную антенну вдоль направления, перпендикуляр ного к направлению вибрации, и фиксируютмаксимальный принятый сигнал на частоте вибрации, а угол а перемещения конструкции определяют из соотношения35 а= агссоз - Ь)д),где- линейная координата передающейантенны.Ь - величина перемещения приемнойантенны.401682773 Составитель П. ЛапшинРедактор В, Данко Техред М.Моргентал ектор М. Шароши НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аз 3402 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,Подписноеетениям и открытиям при ская наб., 4/5