Ультразвуковой виброметр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 231282 Бюллетень Мо 47 Дата опубликования описания 231282 1) Заявител мский авиационный институт им. Орджо(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВИБРОМЕТ етение относится ктических измеренийименение для иэмерев любой отрасли мам Изоб вам аку найти п мещений ния.редстможет ия перенострое дставлена функциорометра.виброметр содержит ключенные автогене- ность колебательног является параметри На чертеже пр нальная схема виУльтраэвуково последовательно ратор 1, индукти контура которого ФПо основному авт. св. Р 746204известен ультразвуковой виброметр,содержащий последовательно включенные автогенератор, индуктивностьколебательного контура которого является параметрическим датчиком смещений, усилитель-дискриминатор, частотный детектор, фильтр ультразвуковых частот, управляемый усилитель ииндикатор. Между выходом частотногодетектора и управляющим входом управляемого усилителя включен фильтрнижних частот 1 .Недостатком виброметра являетсяузкий диапазон иэмеряеьых смещений.Это обусловлено тем обстоятельством,что при значительном изменении расстоянии между контролируемой поверхностью и датчиком значительно изменяется частота автоенератора, рабочаяточка частотного детектора уходитза пределы линейного участка характеристики, что снижает чувствительность виброметра,Целью изобретения является раааирение диапазона рабочих расстояний.Поставленная цель достигается темчто ультразвуковой виброметр, содержащий последовательно включенныеавтогенератор, индуктивность колебательного контура которого являетсяпараметрическим датчиком смещений, 0 усилитель-дискриминатор, частотныйдетектор, Фильтр ультразвуковых частот, управляеьий усилитель и индикатор и включенный между выходом частотного детектора и управляющим входомуправляемого усилителя фильтр нижнихчастот, снабжен усилителем постоянного. тока, вход которого подключенк выходу фильтра нижних частот, Функциональным преобразователем, включенным между одним иэ выходов последнего и управляющим входом управляемогоусилителя, и варикапом, включеннымв контур частотного детектора и связанным с усилителем постоянного тока.еческим датчиком 2 смещений, усилитель- дискриминатор 3, частотный детектор 4, Фильтр 5 ультразвуковых частот, управляемый усилитель б и индикатор 7. Фильтр 8 нижних частот включен между выходом частотного детектора 5 4 и управляющим входом управляемого ,усилителя 6, Усилитель 9 постоянного 1 тока подключен входом к выходу фильтра 8 нижних частот, функциональный преобразователь 10 включен между од ним из выходов фильтра 8 нижних частот и управляющим входом управляемого усилителя 6, а варикап 11 включен в контур 12 частотного детектора 4. 15Ультразвуковой виброметр работает следующим образом.Параметрический датчик 2 смещений автогенератора 1 устанавливают на расстоянии от контролируемой поверхности, при колебаниях которой изменяется эффективная индуктивность колебательного контура и, следовательно, мгновенная частота автогенератоРа 1, которая несет информацию о мгновенных значениях расстояния между датчиком 2 и контролируемой поверхностью. В поступившем на усилитель- дискриминатор 3 сигнале устраняется амплитудная модуляция. В выходном сигнале частотного детектора 4 составляю30 щая ультразвуковой частоты пропорциональна амплитуде смещений контролируемой поверхности, тогда как постоянная составляющая сигнала пропорциональна среднему расстоянию между датчи ком 2 и контролируемой поверхностью.Составляющая сигнала ультразвуковой частоты проходит через Фильтр 5 ультразвуковых частот, не пропускающий постоянной составляющей, и усиливается до требуемой величины управляемым усилителем б, с которого подается на индикатор 7 с электроизмерительным прибором, проградуированным в единицах длины. 45Для того, чтобы при изменении расстояния между датчиком 2 и контролируемой поверхностью рабочая точка частотного детектора 4 оставалась на середине линейного участка характеристики, постоянная составляющая сигнала, выделяемая фильтром8 нижних частот, усиливается усилителем 9 постоянного тока и подаетсяна варикап 11 частотного детектора4. Напряжение на варикапе 11 поддерживается таким, что в любой моментвремени контур 12 частотного детектора 4. оказывается настроенным насреднюю частоту автогенератора 1 и,следовательно, рабочая точка находится на середине линейного участка характеристики частотного детектора.Для сохранения чувствительностивиброметра усиленная постоянная составляющая с выхода усилителя 9 постоянного тока через функциональныйпреобразователь 10 подается на управляющий вход усилителя б. Функциональный преобразователь 10 может бытьвыполнен, например, кусочно-линейноаппроксимирующим с подстройкой крутизны преобразования на каждом излинейных участков, При настройке виброметра функциональный преобразователь 10 настраивается так, чтобы исключалась погрешность в точках сопряжения кусочно-линейных участковИспользование изобретения позволяет расширить диапазон измеряемых смещений благодаря тому, чточастотный детектор при любом расстоя.нии работает на середине линейногоучастка характеристики детектора.ЪФормула изобретенияУльтразвуковой виброметр поавт, св, Ф 746204, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих расстояний,он снабжен усилителем постоянноготока, вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, функциональным преобразователем, включенным между одним из выходов последнего иуправляющим входом управляемого усилителя, и варикапом, включенным вконтур частотного детектора и связанным с усилителем постоянного тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 746204, кл. С 01 Н 11/00, 1977983469Составитель Н. Долгова Редактор О. Ирковецкая Техред А.Бабинец Корректор Г. Решетник Заказ 9894/47 Тираж 507 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4