Ультразвуковой фазовый измерительвиброперемещений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцналистическик Республик(51)М. Кл.З6 01 В 7/00// С 01 М 29/04 Государственный комитет СССР но деаам изобретений и открытий.А.Гордеев и В,В,Кондрат рьковский филиал института по ельского Всесоюзного научно-исслефова ормализации в машиностро 1 ащщ) Заявитель 54 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВИВРОПЕРЕМЕЩЕН ритель"ьзоваиоэв коений содеренные заб 8 30 нИзобретение относится к изме ной технике и может быть испол при виброиспытаниях и в ультра у вой аппаратуре.Известно устройство для измерения параметров вибрации ультразвуковым фазовым методом, содержащее задающий генератор несущей частоты, преобразующий элемент и Фазовый:.детектор 1 .Недостатком известного устройства является наличие нелинейных искажений выходного сигнала.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, излучающий преобразователь, приемный преобраэова тель и фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора .2 .Недостатком известного измерителя является низкая точность измерений из-за наличия нелинейных искажений выходного сигнала за счет произвольного выбора рабочей точки излучающего и, приемного преобразователей.Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигаетсятем, что ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем, вход которогоподключен к выходу Фазового детектора, схемой И, коммутатором, шаговымдвигателем и преобразователем "уголперемещение", выход которого соединенс излучающим преобразователем, генератором тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И, выход приемного преобразователя подключен ко второму входу фазово го детектора.На чертеже представлена блок-схема измерителя.Измеритель виброперемещжит последовательно соедин 20 дающий генератор 1 излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3 и Фазовый детектор 4, второйвход которого подключен к выходу задающего генератора 1, последователь .но соединенные усилитель-формирователь 5, вход которого подключен квыходу Фазового детектора 4, схемуИ коммутатор 7, шагСвый двигательи преобразователь 9 "угол-перемещеие", выход которого соединен с нзлучающим преобразователем 2. Выход приемного преобразователя 3 социнен со вторым входом фазового детектора 4. Ко второму входу схемы 6 И подключен генератор о 10 тактовых импульсов.Устройство работает следующим образом.С выхода задающего генератора 1 электрический сигнал, поступая на излучакщий преобразователь 2, преобразуется в акустические ультразвуковые колебания, которые достигают поверхности исследуемого объекта 11, отражаются от него и поступают на один иэ входов Фазового детектора 4, на другой вход которого поступает опорный сигнал с выхода задающего гене ратора 1.Выходной сигнал с фазового детектора 4 поступает на усилитель-формирователь 5, где из синусоидального низкочастотного сигнала преобразует ся в импульсы прямоугольной формю. Сигналы с выхода усилителя-формирователя 5 поступают на первый вход схемы 6 И, на второй вход которой поступают импульсы генератора 10 тактовых импульсов,. С выхода схемы б И на вход коммутатора 7 поступают импульсы, с выхода которого сигналы поступают для управления режимом шагового двигателя 8. При поступлении наобмотки шагового двигателя 8 импульсов ротор двигателя, вращаясь равномерно, перемещает укрепленный на преобразователе 9 "угол-перемещением иэлучакщий преобразователь 2. При этом фаза сигнала, отраженного от исследуемого объекта, меняется относительно опорного сигнала, поступающего на второй вход фазового детектора 4, на выходе которого появляется синусоидальный 40 сигнал, частота которого линейно зависит от скорости движения излучающего преобразователя относительно объекта. Задний фронт импульса, поступакщсго с усилителя-формирователя 45 5, соответствует оптимальному расстоянию й. Таким образом, в момент прекращения действия прямоугольного импульса схема б И закрывается, и импульсы с ее выхода перестают поступать на коюеутатор 7. Тогда преобразователь 9 "угол-перемещение" зафиксирует расстояние йо, что соответствует оптимальному режиму работы измерителя виброперемещений.Предлагаемый измеритель позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения погрешности измерений при выборе рабочей точки на расстоянии йо.Формула изобретенияУльтразвуковой фазовый измерительвиброперемещений, содержащий последовательно соединенные эадакщий генератор, излучающий преобразователь,приемный преобразователь и фазовыйдетектор, второй вход которого подключен к выходу задакщего генератора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерений, он снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем,вход которого подключен к выходу фазового детектора, схемой И, коммутатором, шаговым двигателем и преобразователем "угол-перемещение", выходкоторого соединен с излучакщим преобразователем, генератором тактовыхимпульсов, выход которого соединенсо вторым входом схемы И, выход приемного преобразователя подключен ковторому входу фазового детектора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Испытание и контроль качествамашин и приборов, Горький, ВолгоВятское книжное изд-во, 1972, вып.13, с, 77.2, Редчнков В.В. Ультразвуковойфазовый метод измерения виброперемещений. "Знание", МДНТП им. Дзержинского, 1973, с. 194-199 (прототип).823824 Составитель Л. Лущенактор О. ЧерниченКо Техред А. Бабинец Корректор В. Синицкая одписное атентф, г. Ужгор фили Заказ 2081/5 2 Тирах ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж 642ого комитета СССний и открытийРаущская наб.,д, 4/5Проектная,