Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п 1 537242 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комите Совета Министров СССР убликовано 30.11,76. Бюл ень44(53) УДК 621.317 (088.8) ло лелем изобретали и открытий(71) Заявитель Э. А. Артемьев и А. И, Надеев аханский технический институт рыбной пр и хозяйстваышленности НИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(,54 2 10 Цель изобретени ции преобразовате Это достигается преобразователе о стороны приемной лен, а приемная и полнены подвижнь вода и расположе стоянии одна от дртем, что в предла дин конец звукопро катушки жестко передающая катуш ми относительно зв ны на фиксированн угой. гаемом ода со акрепки вы- копром расДата опубликования описа Изобретение относится к измерительной технике и может оыть использовано в различных отраслях народного хозяйства для измерения и контроля длинномерных изделий.известны магнитострикционные линии задержки 11, содержащие звукопровод, один конец которого демпфирован, а другои конец оставлен свободным или жестко закреплен.Наиболее близким по техническои сущности к изобретению является магнитострикционный преобразователь линейных перемещений, содержащий звукопровод, демпфированный с обоих концов, на котором установлены передающая, приемная и дополнительная компенсационные катушки 121.Однако чувствительность известных устройств недостаточна, кроме того, повышение их точности достигается усложнением конструкции установкой на звукопровод дополнительной катушки. я - упрощение конструкДля исключения взаимного влияния прямой и отраженной волн и повышения быстродействия в выходную цепь формирователяимпульсов считывания введен счетный триггер,5 оба выхода которого 1 и О соединены свходом измерителя отношения временных интервалов, и выход 1 триггера через элементзадержки подсоединен к входу формирователя импульсов записи,В качестве элемента задержки использован одновибратор. На чертеже показана схема преобразователя.На звукопроводе 1, выполненном из магнитострикционного материала, на фиксированном расстоянии одна от другой расположены подвижные передающая и приемная катушки 2,3. Звукопровод со стороны передающей катушки помещен в демпфер 4, а со стороны приемной закреплен жестко, Для повышения эффективности преобразования звукопровод в области катушек подмагничивается постоянными магнитами 5.б Электронная часть преобразователя содержит формирователь 6 импульсов записи, усилитель 7 считывания, формирователь 8 импульсов, триггер 9 со счетным входом, одно- вибратор 10 и измеритель 11 отношения вре менных интервалов.Преобразователь работает следующим образом,По команде Запуск формирователь импульсов записи сбрасывает схему в исходное состояние, при этом на единичном выходе триггера 9 устанавливается низкий уровень напряжения, а на нулевом выходе - высокий. Одновременно подается импульс тока записи в передающую катушку 2, который возбуждает на участке звукопровода, находящемся под катушкой, упругую волну. Упругая волна, распространяясь вдоль звукопровода, доходит до приемной катушки 3 через времяоо -где 1, - расстояние между катушками;о - скорость упругой волны.Проходя под приемной катушкой, упругая волна наводит в ней ЭДС, которая после усиления усилителем 7 и формирования формирователем 8, опрокидывает триггер 9, на нулевом выходе которого формируется строб-импульс длительностью 1 о, поступающий в измеритель 11 отношения временных интервалов.Распространяясь далее, упругая волна доходит до жестко закрепленного конца звуко- провода, отражается от него и вновь проходит под приемной катушкой через времях -где х - измеряемое перемещение.В приемной катушке наводится ЭДС, которая после усиления и формирования опрокидывает триггер 9, на единичном выходе которого формируется строб-импульс длительностью 1 поступающий в измеритель 11. Задний фронт этого строб-импульса запускает одновибратор 10 и через время задержки ов=о=1 о/О, задаваемое одновибратором, на вход формирователя импульсов записи поступает команда Запуск. Таким образом, период посылки импульсов записи составляет Т=2(1 о+х)/о, что исключает взаимное влияние прямой и отраженной волны.Выходной величиной преобразователя служит отношение интервала времени распространения упругой волны от приемной катушки до жестко закрепленного конца звукопровода и обратно (1.,) к времени распространения упругой волны между катушками (1 о),Так как выходная величина преобразова- теля оказывается независимой от скорости распространения упругих волн в звукопроводе,то обеспечивается высокая точность измерения перемещений.5 Для получения результатов измерения перемещений в заданных единицах, расстояниемежду катушками берут кратным единицеизмерения.Таким образом, предлагаемый преобразо 10 ватель обеспечивает вдвое более высокуючувствительность, а необходимая точность измерения перемещений достигается без установки на звукопровод дополнительной компенсационной катушки,Формула изобретения 20 1. Магнитострикционный преобразовательлинейных перемещений, содержащий звуко- провод, передающую и приемную катушки, демпфер, постоянные магниты, формирователи импульсов записи и считывания, счетный 25 триггер, элемент задержки и измеритель отношения временных интервалов, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности преобразователя и упрощения его конструкции, конец звукопровода со сто роны приемной катушки жестко закреплен, апередающая и приемная катушки выполнены подвижными относительно звукопровода и расположены на фиксированном расстоянии одна от другой.35 2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью исключения взаимного влияния прямой и отраженной волн и повышения быстродействия, в выходную цепь 40 формирователя импульсов считывания введен счетный триггер, оба выхода которого 1 и О соединены с входом измерителя отношения временных интервалов, и выход 1 триггера через элемент задержки подсоеди нен к входу формирователя импульсов записи,3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отл и ч а юи и й с я тем, что в качестве элемента задерж ки использован одновибратор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св. Мо 29952, Н ОЗЬ 9/30, 1971.2. Авт. св. М. 284650, 6 010 5/12, 1970 (прототип).537242 Составитель В. ВалуевТехред М. Семенов Корректор Л. Денискина Редактор Т. Рыбалова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2546/11 Изд.1802 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4,5