Бесконтактный акустический способ определения параметров объектов
Изобретение относится к контрольно-измерительному применению акустических колебаний. Целью изобретения является повышение информативности за счет определения качества лесоматериалов вследствие выбора измеряемых параметров, изменяющихся при изменении диаметра и качества лесоматериалов, благодаря дополнительному возбуждению акустических колебаний и измерению амплитуд гармоник. Возбуждают акустические колебания, распространяющиеся нормально одно относительно другого. Принимают акустические колебания в волноводе и измеряют амплитуду гармоник при наличии и отсутствии контролируемого объекта в месте пересечения акустических полей. Качество лесоматериала определяют по разности амплитуд одной из гармоник при отсутствии и наличии контролируемого объекта. Диаметр лесоматериала определяют по отношению амплитуд первой гармоники принятых колебаний в случае возбуждения колебаний только в волноводе, в котором расположены излучатель и приемник, при отсутствии и наличии контролируемого объекта. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1504510
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4213896/35-28 (22) ?3.03,87 (46) 30.08.89. Бюл. 9 32 (7I). Львовский лесотехнический институт (72) А.А.Асатуров и И.Н.Биланин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СГГР
Ф 197247, кл. Г 01 V 33/46, 1965.
Авторское свидетельство СССР
1! 101 0464, кл. Г 01 В 17/02, 980. (54) БЕСКОНтАКТНЬ!Й АКУГТИЧЕСК1!1! СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРА!!ЕТРОВ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительному применению акустических колебаний. Целью изобретения является повыщение информативности за счет определения качества лесоматериалов вследствие выбора измеряемых параметров, изменяющихся при изменении диаметра и качества
Изобретение относится к контрольно-измерительному применению акустических колебаний и может быть использовано при определении размеров и степени повреждения гнилью лесоматериалов.
Целью изобретения является повышение информативности за счет определения качества лесоматериалов одновременно с измерением их диаметров благодаря измерению амплитуд гармоник и дополнительному возбуждению акустических колебаний.
На чертеже представлено устройство, реализующее бесконтактный акусти(51 )4 ".1 01 В 1 7/02, (т 01 N ?9/00, 33/46
2 лесоматериалов, благодаря дополнительному возбуждению акустических колебаний и измерению амплитуд гармоник. Возбуждают акустические колебания, распространяющиеся нормально одно о тиос ительно друго ro Принимают акустические колебания в волноводе и измеряют амплитуду гармоник при наличии и отсутствии контролируемого объекта в месте пересечения акустических полей. Качество лесоматериала определяют по разности амплитуд одной из гармоник при отсуствии и наличии контролируемого объекта. Диаметр лесоматериала определяют по отноиению амплитуд первой гармоники принятых колебаний в случае возбуждения колебаний только в волноводе, в котором расположены излучатель и приемник, при отсутствии и наличии контролируемого объекта. 1 ил. ческий способ определения параметров объекта.
Бесконтактный акустический способ определения параметров объектов заключается в следующем. Возбуждают излучателем в волноводе акустические колебания, Принимают приемником в волноводе акустические колебания и измеряют амплитуду Рд первой гармоники сигнала акустического фона в отсутствии контролируемого объекта.
Дополнительно возбуждают акустические колебания так, чтобы они пересекались с акустической осью излучателя в волноводе. Принимают приемником в волноводе акустические колебания н приемником и зоне пересечения основных и дополнительных излучаемьгх лкустическнх колебаний контролируемый объект-лесоматериал, таким обра- 10 эом, чтобы его ось была перпендику— лярпа плоскости, в которой распространяются основные и дополнительные излучаемые акустические колебания.
Принимают приемником в волноводе 15 акустического колебания, провзанмодействовлншие с контролируемым объекГ том, и измеряют амплитуду P q той же I-;Iph!n! I» Г Г одной из гармоник принятых акустических колебаний и по ней определяют качество лесоматериала. Прекращают дополнительно возбуждать акустические колебания. Принимлют приемником в волноводо. снсустнческне колеб?л»ия,прон з лнмодейс тв он авшие с контролируемым I объектом и измеряют амплитуду Р о первой гармоник» принятых колебаний. A!Ipe 1exrII: днлметр D лесомлтериллл 30 из выражения Л А + В где а — расстояние между поверхнс стью 35 контролируемого объекта и нрнемншсом в волноноде; =Р /Р,, — oz IIome!II!e амплитуд первой гл!1монш..и принятых колебаний 40 без go!Io?IIII! fельного нозбуждения lip!I отсутствии н наличие контролируемого объекта; постоянная, определяемая хаР 1 к l е 1? н о т I I Ic 3 hl I I В О л 1! о в о Д а с н.злучлтелями и приемпшсом, 45 Устройство для реллизацин бесконтлктного акустического способа определения плрлметрон объектов содержит 50 нол:(с?нод 1, рлсположенные н нем излучатель 2 и приемник 3, последовательно с с?е,гснненные усилитель 4 и блок 5 обработки информации. Устройство также содержит дополнительный »элучатель б н генератор 7, выход которого соединен со входам» излучателейй 2 и 6, Вход усилителя 4 с ?единен с ныхо;(ом приемника 3. Позицией 3 1504510 и измеряют амплитуду P" одной иэ гармоник сигнллл акустического фона в отсутствии контролируемого объекта, например, третьей гармоники. Рлсполаглот перед нолнонодом с излучателем 8 на чертеже обозначен контролируемый объект. Бесконтактный акустический способ определения параметров объектов реализуется следующим образом. С помощью генератора 7 непрерывньж колебаний возбуждают излучатель 2, который формирует в волноноде 1 акустические колебания, например, на первой и на шестой гармониках. В отсутствии объекта 8 акустические колебания отражаются от открытого конца волновода. Приемником 3 принимают колебания, усиливают их усилптелем 4 и с помощью блока 5, например. осциллографа С1-91 со встроенным микропроцессором, измеряют амплитуду Р первой гармоники сигнала акустического фон 1 ° Подключают к енератору 7 излучатель б и формируют акустические колебания, расгространяющиеся, например, в направлении, перпендикулярном направлению распространения колебаний, возбуждаемых излучателем 2 ° Приемником 3 принимают колеГ бания и измеряют амплитуду P „ третьей гармоники сигнала акустического фона. Располагают перед волнонодом 1 и излучателем 6 в контролируемья . объект 8 лесоматериал, например хлыст. Приемником 3 принимают колебания н вновь и меряют амплитуду P q г третьей гармоники принятого сигнала, г Определяют разность 4 = P — Р д и по ней определяют качество лесомате-риала. Абсолютное значение разности 4 различно для разных пород дерева, однако для любой породы данная разность отрицательна для качественных объектов 8 и положительна для обьектов 8> пораженных гниль|о. Определение качества объекта 8 — гнилой нли здоровый лесоматериал " производят по знаку разности амплитуд третьей rap" моники прн отсутствии н наличии контролируемого объекта 8. Затем отключают излучатель 6 и измеряют амплитуду Р первой гармоники . ринятых коP лебаний. Определяют диаметр D объекта 8 и Р из эмпирического выражения: 4л А А + В™ гдеА=Р/Р а — расстояние между,поверхность|о объекта 8 и приемника 3, например, а = 16 см  — постоянная, определяемая параметрами устройства, например В = 6,25. Пиаметр определяется как для здоровых, так и для гнилых объектов 8. Применение бесконтактного акустического способа определения параметров объектов, например в лесной промышленности, позволяет автоматизировать процесс раскряжевки хлыстов, в результате чего повыиается в 1,5-2 раза производительность раскряжевочных установок. Формула изобретения 504510 6 ния информативности за счет определения качества лесоматериалов, дополнительно возбуждают акустические колебания, пересекающиеся с акустической осью излучателя под углом, измеряют амплитуды гармоник принятых колебаний, определяют качество лесоматериала по разности амплитуд одной из гар1О моник при отсутствии и наличии контролируемого лесоматериала, а диаметр D лесоматериала определяют из выражения 4а А D = А + В Бесконтактный акустический способ определения параметров обьектов, заключающийся в расположении перед вол- 20 новодом с излучателем и приемником контролируемого объекта, возбуждении излучателем акустических колебаний, приеме акустических колебаний, измерении амплитуды принятых колебаний 25 и определении по измеренной амплитуде параметров объекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппегде а — расстояние между поверхностью контролируемого лесоматериала и приемником; А — отношепие амплитуд первой гармоники принятых колебаний без дополнительного возбуждения при отсутствии и наличии контролируемого лесоматериала;  — постоянная, определяемая характеристиками волновода с излучателем и приемником.
