Способ определения коэффициента бегущей волны в волноводе

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициента бегущей волны в волноводе с продоль ными или крутильными колебаниями. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения необходимости проведения измерений в строго заданных точках волновода . способу определения коэффициента бегущей волны в исследуемом волноводе возбуждают ультразвуковые колебания с помощью датчиков , установленных вдоль волновода на одинаковых расстояниях друг от друга, причем расстояние между крайними датчиками меньше четверти длины волны, измеряют фазу колебаний в этих точках относительно электрических колебаний, возбуждаемых генератором и по измеренным значениям фаз колебаний определяют коэффициент бегущей волны, 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (бц 4 С 01 Н 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3869631/25-28 (22) 20.03.85 (46) 15.01.87. Бюл. У 2 (71) Ленинградский политехнический институт нм. М.И. Калинина (72) А.Б. Смирнов (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) Новиков А.К. Корреляционные измерения в корабельной акустике.Л.: ,Судостроение, 1971, с. 185.

Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы.. М.: Машгиз, 1959, с. 111. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ В ВОЛНОВОДЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициента бегущей волны в волноводе с продоль,SU„„1283542 А 1 ными или крутильными колебаниями.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения необходимости проведения измерений в строго заданных точках волновода. Согласно способу определения коэффициента бегущей волны в исследуемом волноводе возбуждают ультразвуковые колебания с помощью датчиков, установленных вдоль волновода на одинаковых расстояниях друг от друга, причем расстояние между к айними датчиками меньше четверти длины волны, измеряют фазу колебаний в этих точках относительно электрических колебаний, возбуждаемых генератором и по измеренным значениям фаз колебаний определяют коэффициент бе .гущей волны. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. г

В исследуемой колебательной системе в виде волновода 1 с нагрузкой

8 с помощью генератора 2 возбуждают упругие колебания, При этом в волно" воде 1 возбуждается прямая и отраженная ультразвуковые волны, амплитуду смещения которых можно представить в точке х в виде:

1283542

10 (АХ +ВХ ) I где А,  — комплексные амплитуды бегущих прямой и отраженной волн, — частота колебаний, k — - волновое число.

1А ° sin (kx + ) - I В l sin (kx — 8)

lAt cos kx +Ы + I Bl сов kx В

I Q+Ц

Сигналы с датчиков 3 поступают на lAI — l Âl

+ tg f (х) - 3 фазометр 4, который измеряет фазу . R =

7 А1 + !В) ь1.— колебаний в исследуемых точках волна- — tg (kx + — )

2 . вода 1 относительно электрических 4О то измерив фазы колебаний в четырех колебаний, возбуждаемых генератором точках, этот коэффициент рассчиты2. Поскольку коэффициент бегущей ол вается с помощью уравнения ны в волноводе равен R3+R«C+ RD+E = О, ! дд В-ду.ф(дуД,, 6 — t К, ctg у — ctg y ctg k S ctg k 6 — ctg k ) ctg у — ctg y ctg k

«fctg y<(1 + ctg k$) — ctgg (1+ctg kS ctg 2kS); (ct kb ct Yg - ct 2kS ct Y ) (ctg kS (ct г, сй У + 1) — ct

ctg k8 (ctg kS — ctg 2kS) (ctg 1ь, — ctg y ) + 2; — фаза колебаний во

" Ю««J3 второй, третьей и

ctg К3 =

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициента бегущей волны в волноводе с продольными или крутильными колебаниями.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения необходимости проведения измерений в строго заданных точках волновода.

На чертеже представлена схема для реализации способа определения коэффициента бегущей волны в волноводе.

Волновод 1 исследуемой колебательной системы возбуждают, например, ультразвуковым преобразователем,на который сигнал поступает от генератора 2, На волноводе 1 устанавливают последовательно в четырех равноотстоящих точках датчик 3 (или чеа тыре датчика 3 одновременно в указанных точках) для приема упругих колебаний. Сигнал с датчика 3 и с генератора 2 поступает на последовательно соединенные фазометр 4,аналого-цифровой преобразователь 5,устройство 6 сопряжения и микроЭВМ 7.

К концу волновода 1 присоединяется нагрузка 8.

Способ определения коэффициента бегущей волны в валноводе осуществляется следующим образом.

Комплексные амплитуды равны соответственно А = I Al I "» и В (В! I "" где aL и б — аргументы комплексных амплитуд. Вдоль волновода в четырех точках, отстоящих друг от друга

25 на одинаковом расстоянии б устанавливают датчики 3 и принимают с их помощью ультразвуковые колебания.Причем необходимо выдерживать условие, чтобы расстояние между крайними точками было меньше четверти длины ультразвуковой волны, т.е. ÇS < "/4.Расчеты показали, что фаза колебаний в точке с координатой х равна

83542

Составитель Г. Федоров

Техред M.Ходанич Корректор М. Поко

Редактор Н. Слободяник

Заказ 7424/36 Тираж 499 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 12 четвертой точках измерения относительно первой.

Верхние знаки соответствуют случают, когда ctg 1, + ctg 1 ctg1ý, а нижние, — когда ctgg ) ctg1 ) ctgg, Измеренные фазометром 4 фазы колебаний через аналого-цифровой преобразователь 5 и устройство 6 сопряжения в виде, например, постоянного напряжения поступают на микроЭВМ 7, которая решает уравнение и выдает значение коэффициента бегущей волны.

Формула изобретения

1. Способ определения коэффициента бегущей волны в волноводе,заклю1 чающийся в том, что в волноводе ьозбуждают упругую волну, измеряют параметры этих колебаний вдоль волновода, отличающийся тем, 5 что, с целью повышения точности из-; мерения, измеряют разность фаэ колебаний в четырех точках волновода и по измеренным параметрам определяют коэффициент бегущей волны.

2. Способ по ii.1, о т л и ч а юшийся тем, что, точки, в кото. рых проводятся измерения, находятся на равном расстоянии друг от друга, 15 причем расстояние между крайними точкамй выбирают меньше четверти длины волны,