Устройство для контроля геометрических параметров объектов

СОЮЗ, СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 18 О 3731 А 515 6 15 0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ содержащее генератор, перестраиваемый полосовой фильтр, два приемопередающих канала, включающих трехплечий циркулятор, приемопередающую антенну, первый и второй поглотители электромагнитной энергии, детектор, введены трехканальный делитель мощности и два измерительных канала, включающих детектор и измеритель отношений напряжений, что обеспечивает определение отношения коэффициентов отражения от эталонного и контролируемого объектов, 1 ил. ельство СССРВ 15/00, 1989. ДЛЯ КОНТРО РАМЕТРОВ О тносится к из изобретения - троля, В уст ЛЯ ГЕОЬЕКТОВ меритель- повышеройство,Устройство контроля параметров обьектов содержит последовательно соединенные генератор 1, полосовой фильтр 2 и трехканальный разветвитель мощности 3, двухканальный разветвитель мощности 4, первый циркулятор 5, первый приемо-передающий излучатель 6, контролируемый обьект 7, первый поглотитель 8, второй поглотитель 9, первый детектор 10, второй циркулятор 11, второй приемо-передающий излучатель 12, эталонный обьект 13, третий поглотитель 14, четвертый поглотитель 15, второй детектор 16, третий детектор 17, четвертый детектор 18, второй измеритель отношений напряжений 19, третий измеритель отношений напряжений 20, первый измеритель отношений напряжении 21.Устройство работает следующим образом,Сначала ит.е. калибровпередачи кана Целью изо ние указанного шениеточности влияния девиац сти генератора.На чертеж электрическая с ва контроля пар бретения является устране-, недостатка, а именно повыконтроля путем исключения ии уровня выходной мощное приведена структурнахема заявляемого устройстаметров обьектов.(57) Изобретение оной технике. Цельние точности кон Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного экспресс-контроля диаметров, округлости, формы поверхности и профиля сечения сферических обьектов, диаметра, площади и округлости обьектов круглой форы, а также диаметра, формы профиля, округлости и площади отверстий круглой формы. Преимущественная область использования - построение преобразователей и измерительных станций контрольно-сортировочных автоматов для отбора объектов сферической или круглой формы по диаметру. роизводят установку "нуля",ку равенства коэффициентовлов эталонного и контролируемого образцов на рабочей длине волны или на каждой из рабочих длин вон. Органами управления генератора 1 и перестраиваемого полосового фильтра 2 устанавливают рабочую длину волны. Перед приемо-передающим излучателем 6 канала контролируемого образца в лунке поглотителя 8 устанавливают эталонный образец идентинный эталонному образцу 19, Включают генератор 1 и регулировкой подстроечных аттенюатор каналов эталонного и контролируемого образцов, которые рационально установить перед каждым из всех четырех детекторов, добиваются показаний по шкале измерителя отношения 21, равных единице, Калибровку устройства производят отдельно для каждой рабочей длины волны.Затем производят контроль параметров объекта. Для этого перед излучателем 6 устанавливают в лунку поглотителя 8 контролируемый образец 7. По шкале измерителя отношений напряжений 21 отсчитывают отношение напряжений коэффициентов отражений от эталонного и контролируемого объектов, которое и является мерой параметра, Величина параметра может быть определена либо по переводным таблицам , или графикам по величине измеренных отношений напряжений или непосредственно по отградуированной шкале измерителя отношений,Для этого производят градуировку, которой предшествует настройка устройства, После сборки устройства производится его настройка, целью которой является получение равенства коэффициентов передачи каналов эталонного и контролируемого образцов, а также получение полного согласования каждого канала в отдельности, в особенности, согласования приемо-передающих излучателей, а также отсутствия приема излучателями побочных отражений,Настройка устройства производится раздельно на каждой из рабочих длин волн, Для этого в устройстве изымаются эталонный 13 и контролируемый 7 образцы. К детекторам 10 и 16 подключаются чувствительные гальванометры. Включают генератор и подстроечными реактивностями в каналах эталонного и контролируемого образцов, а также изменениями конструктивных элементов излучателей и полотителей добиваются отсутствия показаний обоих гальванометров, Этим достигается отсутствие отражений в каналах. Затем перед излучателями устанавливаются идентичные эталонные образцы и путем регулировки подстроечных аттенюаторов каналов отраженных волн добиваются равенства показаний гальванометров, т.е. равенства входных сигналов детекторов 10 и 16. Этим достигается равенство коэффициентов передачи каналов отраженных волн, Затем выходы детекторов 10 и 16 подключа ют, соответственно, ко входам измерителейотношений напряжений 19 и 20, а к выходам последних подключают чувствительные гальванометры, Регулировкой подстроечных аттенюаторов каналов падающей вол ны, включенных на выходах разветвителя 3добиваются равенства показаний гальвано. метров. Этим достигают равенства коэффи-.циентов передач каналов падающей волны,Для градуировки устройства использу ют набор эталонных объектов идентичногопараметра разной величины, Эталонные объекты должны быть выполнены из идентичного материала. Число эталонных объектов зависит от назначения устройства, 20 диапазона контролируемых значений и точности отсчета (цены деления), Поэтому число эталонных образцов должно включать всебя объекты с величиной параметра, равного начальному и конечному значениям ди апазона контролируемых значений, а такжеравного промежуточным значениям. Перед излучателем 12 устанавливают эталонный объект с величиной параметра, равной начальному значению диапазона контролиру емых значений, а перед излучателем 6поочередно устанавливают объекты с промежуточными значениями параметра и по показателям измерителя отношений напряжения 21 строят переводную таблицу 35 или график переводных значений вели-,чины отношений напряжений в величину параметра. Или же эти значения наносят непосредственно на шкалу измерителя отношений 21.40. Как при проведении настройки и калибровки, так и при проведении контроля параметров эталонный и контролируемый объекты должны быть выполнены из идентичного материала.Процесс калибровки, т,е, установку "нуля", необходимо проводить перед каждым началом работы устройства, а также периодически в процессе работы, Так как эта калибровка направлена на уменьшение 50 влияния старения элементов схемы, в первую очередь детекторов, то это обеспечивает повышение точности контроля.Устройство может быть реализовано общеизвестными техническими средствами. В 55 качестве примера конкретного выполненияустройства может служить пример выполне ния известного устройства. Например, привыполнении устройства в диапазоне частот порядка 53,57-78,33 ГГц в волноводном канале 3.,6 х 1,8 мм оно содержит следующие15 марки 1 С японской фирмы "Тосиба дэнки";детекторы 10, 16, 17, 18 из комплекта ре-. 20 30 элементы; генераторы 1 типа генератора ГЧ; перестраиваемый полосовой фильтр 2, выполненный в виде открытого резонатора, трехканальный разветвитель мощности 3, составленный из двух последовательно включенных направленных ответвителей рефлектометра измерителя КСВН типа Р 2-69; двухканальный разветвитель мощности 4 типа известных трехдецибельных шлейфовых направленных ответвителей;,циркуляторы 5, 11 типа известных ферритовых циркуляторов, обладающих развязкой между каналами порядка 20-35 дБ/см; приемопередающие излучатели 6, 12 типа открытых концов волноводов или известных однородных линз с плоской волной в раскрыве; поглотители 8, 14 и 9, 15, выполненные из известных материалов флектометра измерителя КСВН типа Р 2-69; измерители отношений напряжений 19, 20,21 типа приборов В 7-34,Заявляемое устройство контроля параметров объектов по сравнению с устройством прототипа обладает техникоэкономической эффективностью, обусловленной повышением точности измерения, В качестве базы сравнения могут быть приняты технико-экономические показатели прототипа.По сравнению с базовым объектом заявляемое устройство обладает тем преимуществом, что обеспечивает следующее повышение точности контроля, СВЧ-генераторц имеют нестабильность опорного уровня выходной мощности за 15 мин работы после 1 ч прогрева 0,05-0,1 дБ/см, т,е, уровень выходной мощности изменяется в 1,012-1,022 раза или на 1,2-2,2 процента. Эти изменения уровня выходной мощности вызывают изменения амплитуды отраженных сигналов такого ке порядка, а, следовательно,приводят к погрешности контроля такого же порядка. А при измерении коэф 5 10 фициента отражения, как это осуществляется в предлагаемом устройстве, удается полностью, исключить это влияние нестабильности, т.е, повысить точность контроля на 1,2-2,2%,Формула изобретения Устройство для контроля геометрических параметров объектов, содержащее последовательно соединенные генератор и перестраиваемый полосовой фильтр, индикатор, двунаправленный делитель мощности, к первому и второму выходам которого подключены первый и второй приемопередающие каналы, каждый из которых включает в себя трехплечий циркулятор, к первому выходу которого Подключена приемопередающая антенна, охваченная первым поглотителем электромагнитного излучения, выполненным в виде полой трубы, в торце которой, в раскрыве приемопередающей антенны установлен второй поглотитель электромагнитного излучения с лункой сферической или конической формы, предназначенной для размещения исследуемого или эталонного объектов, а к второму выходу-детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено трехканальным делителем мощности и двумя измерительными каналами, каждый из которых включает последовательно соединенные детектор и измеритель отношений напряжений, выход перестраиваемого полосового фильтра соединен с входом трехканального делителя мощности, первый выход которого соединен с входом двунаправленного делителя мощности, второй и третий выходы соединены соответственно с входами первого и второго измерительных каналов, выходы которых подключены к входам индикатора, а выходы детекторов первого и второго приемопередающих каналов соединены с вторым входами измерителей отношений напряжений первого и второго измерительных каналов.1803731 Составитель В, Перевертеньедактор О. Стенина Техред М,Моргентал Корректор 3. Салко Тираж Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 1ательский комбинат "Патент" город. ул.Гагарина. 1 роизводствен Заказ 1048 ВНИИПИ ГосударЙвен при ГКНТ ССС 1.1 13