Ультразвуковой координатометр

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0802,80 (21) 2851312/18-25 Р 1) М Н 0141/08 с присоединением заявки Но(23) Приоритет -Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Бабаев агупов, Ж.М.Саркис 71) Заявите ербайджанский институт ти и химии УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КООРДИНАТОМЕТР сигнал - ультразвуковой координатометр, содержащий планшет-звукопровод, две пьезоэлектрические пластинылинейных деформаций, установленныепо взаимно перпендикулярным сторонам планшета, генератор импульсов,выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами, пьезоэлектрический приемник и блок формирования временных координатных интервалов, к одному из входов которого подключен приемник, а к двумдругим - пьезоэлектрические пластины 21.15 Однако в известном устройствескорость и точность измерения ограничены частотой переключения координатных излучателей. В свою очередь значение частоты ограничено 2 О временем полного затухания водаемых акустических колебаний грешность особенно значительнадинамических измерениях.Цель изобретения - повышениеточности при динамических измерениях. ери спо раф збуж По приЦель звуковой планшет 0 рическиеИзобретение относится к электроиэм тельной технике и может быть и льзовано в системах, кодирующих г ическую информацию.Известно устройство для измерения координат графических изображений, содержащее пьезоэлектрический планшет - квадратную пьезоэлектрическую пластину с возбудителями волн, расположенных на двух взаимно перпендикулярных сторонах планшета./ Эти возбудители попеременно возбуждают в теле пьезоэлектрической пластины ультразвуковые бегущие волны Шуп, установленный оператором в точку сканирования, фиксирует время прихода переднего фронта этих волн. Данная информация вместе с информацией с момента возбуждения этих волн используется для определения коор" динат точки сканирования 1.Недостатком данного устройства являются ограниченные размеры планшета, определяемые технологией производства пьезокерамических материалов, а также низкая механическая прочность к истиранию.Известно также устройство для преобразоваНИя координат точек графического изображения в электрический стигается тем, что ультраоординатометр, содержащийукопровод, две пьезоэлектластины линейных деформа 881900Формула изобретения 35 40 45 50 60 ций, установленные по взаимно перпендикулярным сторонам планшета,генератор импульсов, выходы которогосоединены с пьезоэлектрическими пластинами, пьезоэлектрический приемники блок формирования временных координатных интервалов, к одному иэвходов которого подключен приемник,а к двум другим - пьезоэлектрическиепластины, он содержит дополнительнодве пьезоэлектрические пластины линейных деформаций и два блока формирования возбуждающего напряжения,причем дополнительные пьезоэлектрические пластины установлены на свободных сторонах планшета и соединеныс первыми пьезоэлектрическими пластинами через упомянутые блоки формирования возбуждающего напряжения.На чертеже представлена схемаультразвукового координатометра.Координатометр состоит из планшета-звукопровода 1, по сторонамкоторого на рабочей плоскости установлены основные 2 и 3 и дополнительные 4 и 5 пьезоэлектрическиепластины линейных деформаций, пьезоэлектрического приемника б, генератора импульсов 7, блоков 8 и 9 формирования возбуждающих напряжений,блока 10 формирования временных координатных интервалов,Параметры блоков формирования возбуждающих напряжений выбраны такими,что каждый блок создает в планшетезвукопроводе акустическое колебание,противофазное колебанию, возбуждающему основной пьезоэлектрическойпластиной линейных деформаций, задержанное на время распространениябегущей волны от нее до противоположной стороны звукопровода, и самплитудой, равной амплитуде в точкеотражения.Устройство работает следующимобразом.При подаче возбуждающего напряжения от генератора импульсов 7пьезоэлектрическая пластина линейных деформаций 2 создает в планшетезвукопроводе 1 бегущую волну, которая через время ,равное в , гдеХсС - фазовая скорость распространения продольных колебаний в планшете-звукопроводе, достигает исследуемой точки с координатой х. Фронтволны возбуждает в пьезоэлектрическом приемнике б электрический сигнал, поступающий в блок 10 формирования временных координатных интервалов. На выходе блока 10 формируется электрический сигнал, соответствующий координате х исследуемой точки. Через время с= - , где а - разамер стороны планшета, по координате х, на выходе блока 8 формируетсянапряжение, возбуждающее пьезоэлектрическую пластину линейных деформаций 4. Амплитуда и фаза этого напряжения таковы, что колебание, возбуждаемое пьезоэлектрической пластиной линейных деформаций 4, равно ипротивофазно колебаниям,от пьезоэлектрической пластины линейных де формаций 2 в точке с координатой хравной а. При этом происходит демпфирование бегущей волны. Через время й, определяемое из условий полного демфирования колебаний от пьезоэлектрической пластины линейных деформаций 2, генератор импульсов бвозбуждает пьезоэлектрическую пластину линейных деформаций 3. Процессформирования электрического сигнала,соответствующий координате у, ана логичен рассмотренному случаю. Отличие заключается в том, что блок 9формирует напряжение через время с -Ь4с:, где б - сторона планшета по коор динате у.В данном устройстве частота переключения координатных осей может выбираться сколь угодно большой, поскольку значение ее ограничено лишьвРеменем Распространения упругихколебаний от излучающей стороны звукопровода до противолежащей стороны.За счет этого существенно повышается точность при динамических измерениях. Ультразвуковой координатометр, содержащий планшет-звукопровод, две пьезоэлектрические пластины линейных деформаций, установленные по взаимно перпендикулярным сторонам планшета, генератор импульсов, вы - ходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами, пьезоэлектрический приемник и блок формирования временных координатных интервалов, к одному из входов которого подключен приемник, а к двум другим - пьезоэлектрические пластины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при динамических измерениях, он содержит дополнительно две пьезоэлектри"ческие пластины линейных деформацийи два Ьлока формирования возбуждающего напряжения, причем дополнительные пьезоэлектрические пластины.установлены на свободных сторонах планшета и соединены с первыми пьезоэлектрическими пластинами черезупомянутые блоки формирования возбуждающего напряжения,Истбчники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Р 1 егое 1 ссйг 1 с р 1 айе ГцОь Ьапд.ыг 1 С 1 пд Со сощрцсег-"Е 1 есспоп 1 с 5"г,ч,45, 94, р. 10, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР бб 0125, кл. Н 01 1. 41/10, 1976881900 Составитель Б,БаевТехред Л.Савка Корректор С.Щомак Редактор Л.Тюрина Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 9988/81Тираж 787 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5