Дискретный магнитострикционный преобразователь перемещений

 

Ofl ИСАНИЙ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1И>871346 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву р 592023 (22) Заявлено 10.01.80 (21) 28676&4/18 — 10 с присоединением заявки М (28) Приоритет

012 Кл.

Н 04 и 15/00

Ркударстаанхых квинтет

CCCP ю авлаи хзааретеиий и атарытий

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07 10.81 (с3) УЛК 543.143 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. А. Артемьев, А. И. Бочарников, А. И.

А. Н. Фокин и H. К. Фокин (71), Заявитель, (54) ДИСКРЕТНЫЙ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к технической акус- тике и может найти применение в системах автоматического управления для преобразования больших линейных перемещений в цяфровой код.

По основному авт. св. У 592023 известен дискретный магнитострикционный нреобраэователь перемещений, содержащий подвижный постоянный магнит, эвукопровод из магнитострикцнонного материала, на котором неподвижно закреплены приемная н передающая

10 катушки с постоянными магнитами опорного канала, передающая катушка с постоянным магнитом измерительного канала, подключенная к формирователю импульсов записи, усилители импульсов считывания, подсоединенные к ключу

15 через последовательно включенные формирователь импульсов считывания и триггер в измерительном канале и через формирователь импульсов считывания в опорном канале, выход клю20 ча соединен со счетчиком импульсов и формирователем импульсов записи опорного канала, один иэ выходов триггера и входы формирователей импульсов запнск обоих каналов соедииены с контактом запуска преобразователя, а контактом запуска преобразователя, на звукопроводе измерительного канала неподвижно закреплены с шагом, равным расстоянию между катушками опорного канала, риемнью катушки, соединенные параллельно, и подключенные к усилителю импульсов считывания измерительного канала, между которьгм и формирователем импульсов считывания включена пороговая схема 11).

Недостаток известного устройства состоит в низкой разрешающей способности.

Целью изобретения является повышение разрешающей способностя преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен дополнительными звукопроводами, расположенными параллельно ос" новному, дополнительными идентичными передающими катушками с постоянными магнитами, дополнительными идентичными группамя приемных катушек, причем дополнительные передающие катушки жестко эакренлены на дополнительных звукопроводах напротив основной, соединены параллельно и подключены к формиро871346

55 вателю импульсов записи, дополнительная группа приемных катушек соединены параллельно, подключены к усилителю импульсов считывания, жестко закреплены на дополнительных звукопроводах и смещены одна относительно другой и основной на одинаковое расстояние, 1=а/п, где а — расстояние между приемными катушками, и — количество звукопроводов.

На чертеже изображен преобразователь с двухстержневым звукопроводом. 10

На каждом стержне магнитострикционного звукопровода 1 неподвижно закреплены передающая катушка 2 с постоянным магнитом и группа приемных катушек 3, установленных с постоянным шагомер между ними, причем группы катушек 3 смещены друт относительно друга в одну сторону на механически фиксированном расстоянии

1 = a/n, где и — количество стержней звукопровода 1.

Демпферы 4 предназначены для поглощения колебаний, отраженных от концов звукопровода.

Каждый стержень звукопровода в области передающей катушки 2 подмагничивается постоянным магнитом 5, а в области группы приемных катушек .— общим для всех стержней постоянным магнитом 6, который выполнен подвижным и жестко соедикеннъ|м с объектом, перемещение которого измеряется. Длина подвижного магнита 6 выбирается не больше длины приемной катушки 3.

Преобразователь, кроме этого, содержит тактовый генератор импульсов 7, формирователь импульсов записи 8, формирователь импульсов считывания 9, усилитель импульсов считывания 10, ключ 11,пороговую схему 12, а также триггер 13, счетчик импульсов 14 и опорный канал на чертеже не показан).

Преобразователь работает следующим образом.

По команде "Запуск", подаваемой на контакт запуска преобразователя либо оператором, либо от устройства автоматического запуска, счетчик 14 устанавливается в исходное состояние, на единичном выходе триггера 13 появля- 45 ется сигнал "1", открывающий ключ 11, и импульсы от генератора 7 с частотой

= „/а, где V — скорость распространения ультразвуковой волны в звукопроводе; 50

a — расстояние между катушками в опорном канале, начинают заполнять счетчик 14.

Одновременно запускается формирователь импульсов записи 8.

Импульс тока записи, подаваемый в передающие катушки 2, возбуждает на участках звукопровода, находящихся под катушками 2, 4 ультразвуковую волну, которая, распространяясь по эвукопроводу со скоростью Ч, через время т„= X/Y, где х — измеряемое перемещение, доходит до приемной катушки 3, находящейся в зоне действия подвижного магнита 6. В этой катушке наводится ЭДС, достаточная для срабатывания пороговой схемы 12.

Импульс считывания, сформированный формирователем 9, опрокидывает триттер 12, что приводит к закрыванию ключа 11 и прекращению заполнения счетчика 14. В счетчике 14 оказывается записанным число N пропорциональное измеряемому перемещению

Х Ми И

М= х.1о „= — Х Кх, Выполнение звукопровода преобразователя многостержневым из однородных магнитострикционных стержней, на каждом из которых устанавливаются неподвижно передающая катушка с постоянным магнитом, соединенная с аналогичными катушками преобразователя параллельно и подсоединенная к формирователю импульсов записи, и группа приемных катушек, установленных с постоянным шагом по стержню, соединенных между собой и с аналогичными группами приемных катушек преобразователя параллельно, подключенная к усилителю импульсов считывания, все группы приемных катушек смещены одна относительно другой в одну сторону на равные расстояния, фиксированные механически, позволяет повысить разрешающую способность преобразователя.

Формула изобретения

Дискретный магнитострикционный преобразователь перемещений по авт, св. И 592023, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, он снаб.кен дополнительными звукопроводами, расположенными параллельно основному, дополнительными идентичными передающими катушками с постоянными магнитами, дополнительными идентичными группами приемных катушек, причем дополнительные передающие катушки жестко закреплены на дополнительных звукопроводах напротив основной, соединены параллельно и подключены к формирователю импульсов записи, дополнительные группы приемных катушек соединены параллельно, подключены к усилителю импульсов считывания, жестко закреплены на дополнительных звукопроводах и смещены одна относительно другой и основной на одинаковые расстояния

1а/и, где а — расстояние между приемными катушками; и — количество звукопроводов.

Источники информации, принятыне во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 592023, кл. Н 04 R 15/00, 1976 (прототип).

871346

Составитель 8. Валуев

Техред М.Рейвес

Корректор H. Швыдкая Редактор О. Филиппова

Заказ 8487/30

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

Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретеннй н открытий

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