Ультразвуковой измеритель угловыхвеличин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ.. Союз Советских

Социалистических

Республик

< ц 847031 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

6 01 В 17/00 (22) Заявлено 11,1079 (21) 2827076/25-28 с присоединением заявки М— (23) П иоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений.и открытий

Опубликовано 15,07.81. Бюллетень l49 26 (53) УДК 531. 717 (088. 8) Дата опубликования описания 150781 (72) Авторы изобретения

В.A.Ñàìoõâàëîâ, В.Ф.Стрекалев и П.A.×åðíóõà г 1 " 1 (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВЫХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь.зовано для измерения углов поворота вращающихся изделий.

Наиболее близким к изобретению является ультразвуковой измеритель угловых величин, содержащий последовательно связанные генератор ультразвуковых. колебания(УЗК) и излучатель с кольцевым звуководом, который располагают в процессе контроля соосно с контролируемым изделием, основной приемник УЗК, акустически связанный д, кольцевым звуководом, установленный на нем с возможностью перемещения по всей его длине и преднаэначенйый для механического закрепления на контролируемом изделии, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковых колебаний, а второй вход — с выходом основного приемника УЗК p1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения угловых величин, обусловленная нестабильностью кольцевого звуковода.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено дополнительным приемником УЗК, соеди ненным с другим концом кольцевого звуковода, и детектором сигнала коррекции, первый вход которого соединен с выход0м генератора ультразвуковых колебаний, второй вход - с выходом дополнительного приемника УЗК, а выход детектора - co входом генератора ультразвуковых колебаний.

На чертеже .изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно связанные генератор 1 УЗК и излучатель 2 с кольцевым эвуководом

3, основной приемник 4 УЗК, акустически связанный с кольцевым звуково дом 3, блок 5 сравнений, один вход которого соединен с выходом генератора 1 УЗК, а второй вход - с выходом основного приемника 4 УЗК, дополнительный приемник 6 УЗК, соединенный с другим концом кольцевого эвуковода 3,. детектор 7 сигнала коррекции, первый вход которого соеинен с выходом reHepaTopa 1 УЗК второй вход — с выходом дополнительного приемника 6 УЗК, а выход - с входом генератора 1 УЗК.

Устройство работает следующим образом. (847031

Генератор 1 УЗК излучает опорные электрические колебания, которые воздействуют на излучатель 2, возбуждают в кольцевом эвуководе 3 ультразвуковые волны. Кольцевой звуковод 3 выполнен в виде кольца и устат . тговлен концентрично с осью вращения контролируемого изделия 8. Вдоль кольцевого звуковода 3 перемещается сопряженный с ним основной приемник

4 ультразвуковых колебаний (УЗК), жестко связанный с контролируемым изделием 8. Распространяющиеся по кольцевому звуководу 3 ультразвуковые волны принимают основным приемником

4 УЗК и преобразуются им в .электрические колебания, которые поступают 15 на вход блока 5 сравнения. В блоке 5 сравнения производится сравнение фаэ опорных колебаний генератора 1

УЗК и принятых основным приемником 4

УЗК, в результате чего на выходе бло- 2О ка 5 сравнения формируется сигнал, пропорциональный длине дуги кольцевого эвуковода 3, заключенный между излучателем 2 и основным приемником 4

УЗК. По величине этого сигнала судят об угле поворота контролируеМого изделия 8. ,Для уменьшения погрешности измерения углов поворота, обусловленной нестабильностью характеристик кольцевого звуковода 3, в описанное устрой- «О ство включены дополнительный приемник б УЗК и детектор 7 сигнала коррекции. В связи с этим от излучателя

2 ультразвуковые колебания, пройдя весь кольцевой звуковод 3, поступают на вход дополнительного приемника б

УЗК, который преобразует их в электрический сигнал той же частоты. С выхода дополнительного приемника б

УЗК сигнал, несущий информацию о фазе Щ (следовательно, о длине кольцевого звуковода 3), поступает на вход детектора 7, на второй вход которого приходит сигнал от генератора 1 УЗК. В детекторе 7 сигнала коррекции проис.огд.-. сравнение опорного сигнала и принятого дополнительным приемником б УЗК. В зависимости от величины и знака сигнала на выходе детектора 7 . формируется сигнал коррекции, изменяющий фазу колебаний генератора 1

УЗК таким образом, чтобы обеспечивалось все время постоянство разности фаз между опорными колебаниями и сигналом, прошедшим по кольцевому звуководу 3.

Таким образом, благодаря обеспечению постоянства разности фаз между опорными колебаниями и колебаниями, распространяющимися по кольцевому звуководу 3, уменьшается погрешность, возникающая из-за нестабильности характеристик кольцевого звуковода 3, при измерении углов поворота контролируемого иэделия 8.

Формула изобретения

Ультразвуковой измеритель угловых величин, содержа ций последовательно связанные генератор ультразвуковых колебаний (УЗК) и излучатель с кольцевым звуководом, который располагают в процессе контроля соосно с контролируемым изделием, основной приемник УЗК, акустически связанный с кольцевым звуководом, установленный на нем с возможностью перемещения по всей его длине и предназначенный для механического закрепления на контролируемом изделии, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковых колебаний, а второй вход — с выходом основного приемника УЗК, о т л и ч .а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительным приемником УЗК,соединенным с другим концом кольцевого звуковода, и детектором сигнала коррекции, первый вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковых колебаний, второй вход - с выходом дополнительного приемника УЗК, а выход детектора - со входом генератора ультразвуковых колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2617456/25-28, кл. G 01 В 17/00, 13.12.1978 (прототип).

847031

Составитель Р.Восканян

Редактор T.Ïàðôåíîâà Техред И.Голинка Корректор М. лароши

Заказ 5462/61 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4