Ультразвуковой преобразовательугла поворота вала b код

Сфефэ СфювтскикСоциалистическихРещублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ нц 805376(22) Заявлено 280479 (21) 2759528/18-24с присоединением заявки Но -(51)М. Кл.з С 08 С 9/00 Государственнмв комнтет СССР по делам нзобретення я открытийОпубликовано 15.0281, Бюллетень М 6 Дата опубликования описания 1502,81 72) Автор изобрвтвни земцев А.Г, И(71) Заявитвл сесоюзный заочный машиностроите(5 ТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛАПОВОРОТА ВАЛА В КОД го подви Изобретение относится к общем,. приборостроению, в частности к пр- образованиям поворота угла вала в код. ышение торощение ели углаове оптикох датчиков2 тся огранибность, свяологической ия. Наиболее иэким техническим решением явля я устройство сопряжения ЦВИ и э тромеханического указателя приемоиндикатора с разрешением многозначности, основу которого составляет фазометрический комплекс преобразования в код угла поворота вала, соединенного через редукториую связь с электромеханическими фазовращателями 3.Получение высокой точности фазометрических измерений с применением системы разрешения многозначности отсчета в"таком устройства зависит от погрешности механических редукторов. Электромеханическая часть углового преобразователя достаточно бл етс лек сприора Известны преобразова поворота вала в код на ос электроники и индуктивн угла поворота вала 1 Недостатками их явля ченная разрешающая спос ванная в основном с тех сложностью их изготовлен.сложна и содержит мно жнэлементов.Цель изобретения - пов чности преобразователя и упего конструкции,Поставленная цель достигаетсятем, что в ультразвуковой преобразователь угла поворота вала в код,содержащий опорный генератор, датчик угла поворота вала, приемники фазометр, введены устройство индикации, первый и второй блок обработки сигнала, контрольный блок обработки сигнала, селектор и генератор15 поверхностных волн, входы. датчикаугла поворота вала соединены совходами приемника и с выходами генератора поверхностных волн, одинвход которого соединен с выходом20 опорного генератора, а другойпервым выходом селектора, выходемника соединен со входом селекти первым входом фазометра, второйвход которого соединен со вторым25 выходом селектора, а выход - с первыми входами первого, второго иконтрольного блоков обработки сигнала, вторые входы которых соединеныс третьим выходом селектора, а вы 30 ходы - с блоком индикации.Формула изобретения 50 55 60 Кроме этого, датчик угла поворот вала выполнен в виде диска, который соединен с ваЛоМ и на котором, установлено тонкостенное кольцо, на котором установлен отРажатель, с одной стороны которого установлен поглотитель, тонкостенное кольцо соединено через шарики с пъезопреобраэователяМи, которые расположены под заданными углами друг к другу, и выходы которых соединены со входами ультразвуковогодатчика угла поворота вала в код,Устройство выполняется в видетонкостенного кольца, соединенногодискообразным основанием с валом ивращающегося относительно неподвижного диска, в который вмонтированыпъезопреобразователи,возбуждающиена торце кольца ультразвуковые поверхностные волны (УПВ), при этомпреобразование угла вкод осуществляется путем фазовых измерений времени распространения ультразвукамежду отражателем и источником УПВ,соединенным с генератором частотноимпульсных сигналов и приемником,выход которого связан с селекторомпринятия колебаний и фазометром,соединенным с ним. При этом выходыфазометра и селектора подключены кдвум цифровым преобразователям форм,одним из которых является корректирующий скорость УПВ. Цифровые преобразователи подключены к выходномуотсчетному устройству,На чертеже представлена функциональная схема ультразвукового преобразователя угла поворота вала вкод.Схема содержит диск 1, на которомустановлено тонкостенное кольцо 2,основание 3, пъезопреобраэователь 4,акустически контактирующие шарики 5,отражател б, поглотитель 7, опорныйгенератор 8, генератор УПВ 9, приемник 10, селектор 11, фаэометр 12,блоки 13 - 15 обработки сигнала,последний из которых является контрольным и блок 16 индикации,Преобразователь вал-код работаетследующим образом,Расположенное на диске 1, соединяемом с валом, тонкостенное кольцо2 служит основанием для круговогодвижения УПВ, возбуждаемых в рядеточек основания 3 с помощью пъезоцреобразователя 4 и акустически контактирующих шариков 5, 1 енерируемыеУПВ в точке акустического контактас торцовой частью кольца 2, распространяясь по ней, отражаются ототражающей границы 6 и принимаютсявновь излучающим пъезопреобразователем. Угловое положение точки излучения относительно отражающей меткипропорционально времени прохождения ультразвукового импульса по дуге, соответствующей углу. Дляуменьшения влияния отраженных сигна 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лов с обратной стороны отражателяб вводится поглотитель 7 звука. Впринципе, отражателем 6 может бытьтончайшая прорезь или акустическаянеоднородность толщиной до 10 мм.Реальные размеры конструкции с. Учетом поглотителя.7 образуют своеобразную мертвую зону для работыконкретного преобразователя. Крометого, эта зона определяется условиемработы соизмеримости длительностиультразвукового импульса со временемего продолжения от момента излучениядо момента приема. Для исключенияуказанного влияния в устройствовведены несколько источников излучения УПВ со строго известными угловыми координатами, в частности три.,Угловые положения относительно другдруга равны 1 ф. Такое решение позволяет исключить существование зонынеопределенности. Кроме того, наличие пъеэопреобразователей в точкахс заданными координатами позволяетвводить коррекцию в результатыизмерений за счет уточнений скоростираспространения УПВ. Временнойсдвиг УПВ определяется фазометрическим комплексом, фазовую стабильность которого обеспечивает опорныйгенератор 9. Ультразвуковые сигналы,принятые приемником 10, подаются навходы селектора 11 и фазометра 12,В селекторе 11 решаются вопросыприема рабочего сигнала и отделенияего от помех, связанных, напримерс отражениями УПВ, Кроме того,этот блок учитывает условие работыконкретного пъезопреобразователя.Временная задержка УПВ,пропорциональная 9 , определяется в фазометре12, Результаты, соответствующиЕ разным точкам приема, подвергаются цифровым преобразованиям в блоках 13-,15 обработки сигнала, Блок 15 корректирует скорость УПВ, Окончательный отсчет, с учетом полученныхданных, фиксируется в блоке 16 индикации. 1. Ультразвуковой преобразователь угла поворота вала в код, содержащий опорный генератор, датчик угла поворота вала, приемник и фаэометр, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя и упрощения его конструкции, в него введены устройство индикации, первый и второй блок обработки сигнала, контрольный блок обработки сигнала, селектор и генератор поверхностных волн, входы датчика угла поворота вала соединены со входами приемника и с выходами генератора поверхностных волн, один вход которого соединен с выхо805376 ВНИИПИ Заказ 10908/74 Тираж 702Ф одписное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная дом опорного генератора, а другой с первым выходом селектора, выход приемника соединен со входом селектора и первым входом фазометра, второй вход которого соединен со вторым выходом селектора, а выход с первыми входами первого, второго и контрольного блоков обработки сигнала, вторые входы которых соединены с третьим выходом селектора, а выходы - с блоком индикации,2. Ультразвуковой преобразователь угла поворота вала в код по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что датчик угла поворота вала выполнен в виде диска, который соединен с валом и на котором установлено тон- костенное кольцо, на котором устаа човлен отражатель, с одной стороныкоторого установлен поглотитель,тонкостенное кольцо соединено черезшарики с пъеэопреобразователями,которые расположены под заданнымиуглами друг к другу, и выходы которЫсоединены со входами ультразвуковогоцатчина угла поворота вала в код. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 607247, кл. С 08 С 9/00, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР М 547804, кл. С 08 С 9/06, 1975. 3, Авторское свидетельство СССР 15 М 460560, кл, С 08 С 9/00, 1974