УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК G01B17/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля перемещения и скорости.

Известен преобразователь линейных перемещений, содержащий звукопровод, выполненный из магнитострикционного материала, с демпферами на концах. По всей длине звукопровода равномерно распределена обмотка записи. На контролируемом объекте закрепляется подвижный постоянный магнит. На звукопроводе установлена также считывающая обмотка с неподвижным постоянным магнитом. Количество импульсов кварцевого генератора за время между появлениями импульсов записи и считывания подсчитывается двоичным счетчиком. Особенностью преобразователя является то, что в его схему введен формирователь запирающих импульсов. Формирователь запирающих импульсов на время действия переходного процесса во входной цепи приемного тракта преобразователя запрещает работу компаратора, подключенного к выходу приемного тракта. Введение формирователя запирающих импульсов позволяет исключить ложные срабатывания компаратора при совпадении информационных сигналов с синхронными электромагнитными помехами и тем самым повысить помехоустойчивость преобразователя [Патент РФ №2194946, кл. G01B 17/00, 2002].

Недостатком преобразователя является малое отношение сигнал-шум вследствие малого удельного числа витков на единицу длины звукопровода, а также не достигается высокая крутизна фронта сигнала вследствие большого числа витков обмотки.

Известно устройство для бесконтактной передачи данных между устройством передачи и приема данных и, по меньшей мере, одним переносным носителем данных. Устройство передачи и приема данных содержит передающее устройство для выработки первого сигнала с заданной частотой и приемное устройство для приема сигнала с заданной частотой, антенну с преобразованным импедансом, которая связана с передающим устройством и с приемным устройством, а также источник энергии. Переносной носитель данных содержит антенну носителя данных, предназначенную для приема или передачи индуцированного сигнала, и схемное устройство, связанное с антенной носителя данных и предназначенное для обработки индуцированного сигнала и выработки сигнала, который передается к антенне устройства передачи и приема данных [Заявка РФ №2000131621, кл. G06К 7/00, G06К 19/07, 2003].

Недостатком устройства являются невысокое кпд, обусловленное применением радиоволнового излучения всенаправленной антенны, и низкая помехоустойчивость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий магнитострикционный звукопровод с демпферами на концах, последовательно соединенные генератор импульсов и электроакустический преобразователь, неподвижно установленный на звукопроводе, электроакустический приемник, установленный на звукопроводе с возможностью перемещения, временной формирователь, коммутатор и линию задержки, который снабжен подключенными к выходу приемной катушки двумя компараторами, вторым временным формирователем, двумя инверторами и подключенными к выходу коммутатора последовательно соединенными интегратором и повторителем [А.с. СССР №1772623, кл. G01В 17/00, 1992].

Недостатком преобразователя является низкая надежность вследствие наличия подвижных токопроводов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности, точности и помехоустойчивости измерения линейных перемещений, а также расширение функциональных возможностей за счет введения новых элементов в схему.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем магнитострикционный звукопровод, генератор импульсов, первый электроакустический преобразователь, неподвижно установленный на магнитострикционном звукопроводе, первый и второй демпферы, расположенные на концах магнитострикционного звукопровода, первый электроакустический приемник, установленный на звукопроводе с возможностью перемещения, выход которого соединен с первым компаратором, второй компаратор, в отличие от прототипа введены второй электроакустический преобразователь, неподвижно установленный на магнитострикционном звукопроводе и расположенный на фиксированном расстоянии от первого электроакустического преобразователя на конце магнитострикционного звукопровода, усилитель, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход усилителя соединен с первым и вторым электроакустическими преобразователями, второй электроакустический приемник, расположенный на магнитострикционном звукопроводе на фиксированном расстоянии от первого электроакустического приемника с возможностью перемещения, выход второго электроакустического приемника соединен с первым входом второго компаратора, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго компараторов, формирователь импульсов, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход формирователя импульсов соединен с источником оптического излучения, который оптически связан с фотоэлектрическим преобразователем, к выходу которого последовательно подключены умножитель напряжения, амплитудный детектор, излучатель видимой области спектра, который оптически связан с фотоприемником видимой области спектра, выход которого соединен с входом усилителя-формирователя, выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, выход амплитудного детектора соединен с третьими входами первого и второго компаратора, первый и второй излучатели инфракрасной области спектра, соединенные с выходами первого и второго компараторов, первый излучатель инфракрасной области спектра оптически связан с первым фотоприемником инфракрасной области спектра, второй излучатель инфракрасной области спектра оптически связан с вторым фотоприемником инфракрасной области спектра, первый и второй фотоприемники инфракрасной области спектра, соединенные с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых соединены с входами схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с первым входом измерителя интервалов времени, со вторым входом которого соединен выход генератора импульсов, а первый выход измерителя интервалов времени соединен с входом генератора импульсов.

В устройстве измерения линейных перемещений по варианту 2, в отличие от прототипа, выход амплитудного детектора соединен с излучателем инфракрасной области спектра, который оптически связан с фотоприемником инфракрасной области спектра, вход усилителя-формирователя соединен с выходом фотоприемника инфракрасной области спектра, выход первого компаратора соединен с первым излучателем видимой области спектра и выход второго компаратора соединен с вторым излучателем видимой области спектра, первый излучатель видимой области спектра оптически связан с первым фотоприемником видимой области спектра, второй излучатель видимой области спектра оптически связан с вторым фотоприемником видимой области спектра, первый вход третьего компаратора соединен с выходом первого фотоприемника видимой области спектра и первый вход четвертого компаратора соединен с выходом второго фотоприемника видимой области спектра.

Сущность устройства поясняется чертежами: на фиг.1 изображена схема устройства по варианту 1, на фиг.2 изображен вариант 2 схемы устройства, на фиг.3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства измерения линейных перемещений.

Устройство измерения линейных перемещений по варианту 1 (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с входом усилителя 2, выход которого соединен с первым электроакустическим преобразователем 3 и вторым электроакустическим преобразователем 4, охватывающими магнитострикционный звукопровод 5 и расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга на конце магнитострикционного звукопровода 5, первый электроакустический приемник 6 и второй электроакустический приемник 7, охватывающие магнитострикционный звукопровод 5, расположенные на фиксированном расстоянии друг от друга на магнитострикционном звукопроводе 5 и механически соединенные с подвижным объектом, первый демпфер 8 и второй демпфер 9, расположенные на противоположных концах магнитострикционного звукопровода 5. Выход первого электроакустического приемника 6 соединен с первым входом первого компаратора 10 и выход второго электроакустического приемника 7 соединен с первым входом второго компаратора 11. Вторые входы первого компаратора 10 и второго компаратора 11 соединены с первым источником 12 опорного напряжения. Первый вход формирователя 13 импульсов соединен с выходом генератора 1 импульсов. Выход формирователя 13 импульсов соединен с источником 14 оптического излучения. Источник 14 оптического излучения оптически связан с фотоэлектрическим преобразователем 15. Выход фотоэлектрического преобразователя 15 соединен с умножителем 16 напряжения, выход которого связан с входом амплитудного детектора 17. Первый выход амплитудного детектора 17 соединен с излучателем 18 видимой области спектра. Второй выход амплитудного детектора 17 связан с входами питания первого компаратора 10 и второго компаратора 11. Излучатель 18 видимой области спектра оптически связан с фотоприемником 19 видимой области спектра. Выход фотоприемника 19 видимой области спектра соединен с усилителем-формирователем 20, выход которого соединен с вторым входом формирователя 13 импульсов. Выход первого компаратора 10 соединен с первым источником 21 инфракрасной области спектра и выход второго компаратора 11 соединен с вторым источником 22 инфракрасной области спектра. Два параллельных канала преобразования оптических сигналов включают в себя первый источник 21 инфракрасной области спектра и второй источник 22 инфракрасной области спектра, оптически связанные с первым фотоприемником 23 инфракрасной области спектра и вторым фотоприемником 24 инфракрасной области спектра, а также последовательное соединение первого фотоприемника 23 инфракрасной области спектра и второго фотоприемника 24 инфракрасной области спектра и первых входов третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26, вторые входы которых соединены с вторым источником 27 опорного напряжения. Выходы третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26 соединены с первым и вторым входом схемы 28 сравнения, выход схемы 28 сравнения соединен с первым входом измерителя 29 интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, вход которого соединен с первым выходом измерителя 29 интервалов времени.

Устройство измерения линейных перемещений по варианту 2 (фиг.2) содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с входом усилителя 2, выход которого соединен с первым электроакустическим преобразователем 3 и вторым электроакустическим преобразователем 4, охватывающими магнитострикционный звукопровод 5 и расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга на конце магнитострикционного звукопровода 5, первый электроакустический приемник 6 и второй электроакустический приемник 7, охватывающие магнитострикционный звукопровод 5, расположенные на фиксированном расстоянии друг от друга на магнитострикционном звукопроводе 5 и механически соединенные с подвижным объектом, первый демпфер 8 и второй демпфер 9, расположенные на противоположных концах магнитострикционного звукопровода 5. Выход первого электроакустического приемника 6 соединен с первым входом первого компаратора 10 и выход второго электроакустического приемника 7 соединен с первым входом второго компаратора 11. Вторые входы первого компаратора 10 и второго компаратора 11 соединены с первым источником 12 опорного напряжения. Первый вход формирователя 13 импульсов соединен с выходом генератора 1 импульсов. Выход формирователя 13 импульсов соединен с источником 14 оптического излучения. Источник 14 оптического излучения оптически связан с фотоэлектрическим преобразователем 15. Выход фотоэлектрического преобразователя 15 соединен с умножителем 16 напряжения, выход которого связан с входом амплитудного детектора 17. Первый выход амплитудного детектора 17 соединен с излучателем 21 видимой области спектра. Второй выход амплитудного детектора 17 связан с входами питания первого компаратора 10 и второго компаратора 11. Излучатель 21 инфракрасной области спектра оптически связан с фотоприемником 23 инфракрасной области спектра. Выход фотоприемника 23 инфракрасной области спектра соединен с усилителем-формирователем 20, выход которого соединен с вторым входом формирователя 13 импульсов. Выход первого компаратора 10 соединен с первым источником 18 видимой области спектра и выход второго компаратора 11 соединен с вторым источником 30 видимой области спектра. Два параллельных канала преобразования оптических сигналов включают в себя первый источник 18 видимой области спектра и второй источник 30 видимой области спектра, оптически связанные с первым фотоприемником 19 видимой области спектра и вторым фотоприемником 31 видимой области спектра, а также последовательное соединение первого фотоприемника 19 видимой области спектра и второго фотоприемника 30 видимой области спектра и первых входов третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26, вторые входы которых соединены с вторым источником 27 опорного напряжения. Выходы третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26 соединены с первым и вторым входом схемы 28 сравнения, выход схемы 28 сравнения соединен с первым входом измерителя 29 интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, вход которого соединен с первым выходом измерителя 29 интервалов времени.

Электроакустические преобразователи 3 и 4, преобразующие электрический сигнал в акустическую энергию, например, магнитострикционного типа, известны и описаны в литературе (Ультразвук. Маленькая энциклопедия./Под ред. Галяминой И.П., 1979, стр.196). Формирователь 13 импульсов известен и описан в литературе (Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и устройства. Методы проектирования, 2001, стр.84). Электроакустические приемники 6 и 7, преобразующие акустическую энергию в электрический сигнал, например, магнитострикционного типа, известны (Ультразвук. Маленькая энциклопедия./Под ред. Галяминой И.П., 1979, стр.196). Умножитель 16 напряжения известен и описан в литературе (Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учеб. пособие, 2002, стр.322). Амплитудный детектор 17, реализованный на выпрямляющем диоде и накопительном конденсаторе, известен. Схема 28 сравнения, реализованная на логическом элементе И, известна. Измеритель 29 интервалов времени известен и описан в литературе (Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и устройства. Методы проектирования. 2001, стр.197).

Устройство измерения линейных перемещений работает следующим образом.

На выходе генератора 1 импульсов формируется импульс (фиг.3, а), который одновременно поступает на усилитель 2, устанавливает измеритель 29 интервалов времени в начальное положение, запускает счет времени Т_х (фиг.3, ж) и поступает на вход формирователя 13 импульсов. На выходе формирователя 13 импульсов появляются импульсы, поступающие на вход источника 14 оптического излучения. Усилитель 2 вырабатывает сигнал, которым возбуждаются первый электроакустический преобразователь 3 и второй электроакустический преобразователь 4. Первый электроакустический преобразователь 3 и второй электроакустический преобразователь 4 возбуждают в магнитострикционном звукопроводе 5 ультразвуковые волны. Ультразвуковые волны, распространяясь по магнитострикционному звукопроводу 5, достигают сначала первого электроакустического приемника 6 через интервал времени Т_х1, пропорциональный линейному перемещению объекта, а затем второго электроакустического приемника 7 через интервал времени Т_х2.

T_x1=x/v,

где х - измеряемое перемещение;

v - скорость ультразвуковой волны в звукопроводе.

T_x2=(x+a)/v,

где а - фиксированное расстояние между первым электроакустическим приемником 6 и вторым электроакустическим приемником 7.

Распространяясь далее по магнитострикционному звукопроводу 5, ультразвуковые волны достигают сначала первого демпфера 8, а потом второго демпфера 9, расположенных на противоположных концах магнитострикционного звукопровода 5, и рассеивают на них свою энергию.

Сигналы с источника 14 оптического излучения принимаются фотоэлектрическим преобразователем 15, поступают на вход умножителя 16 напряжения. Умножитель 16 напряжения увеличивает амплитуду сигналов до уровня, достаточного для открытия выпрямляющего диода амплитудного детектора 17. Прошедший заряд накапливается в накопительном конденсаторе амплитудного детектора 17 до уровня максимальной амплитуды сигнала. Достигнув уровня максимальной амплитуды сигнала, накопительный конденсатор амплитудного детектора 17 начинает разряжаться. Сигнал с первого выхода амплитудного детектора 17 поступает на излучатель 18, который излучает сигнал в видимой области спектра. Сигнал с излучателя 18 видимой области спектра принимается фотоприемником 19 видимой области спектра, с выхода которого сигнал усиливается усилителем-формирователем 20 и формируется импульс, который поступает на второй вход формирователя 13 импульсов и останавливает его работу.

С выводов первого электроакустического приемника 6 и второго электроакустического приемника 7 аналоговые импульсы поступают на первые входы первого компаратора 10 и второго компаратора 11 (фиг.3, б и в). На вторые входы первого компаратора 10 и второго компаратора 11 поступает сигнал от первого источника 12 опорного напряжения. Сигнал с второго выхода амплитудного детектора 17 поступает на вход питания первого компаратора 10 и второго компаратора 11. Импульсы с выходов первого компаратора 10 и второго компаратора 11 поступают на первый излучатель 21 инфракрасной области спектра и второй излучатель 22 инфракрасной области спектра.

Сигналы с первого излучателя 21 инфракрасной области спектра и второго излучателя 22 инфракрасной области спектра поступают на выходы двух параллельных идентичных каналов, которые включают в себя первый фотоприемник 23 инфракрасной области спектра и второй фотоприемник 24 инфракрасной области спектра, с выходов которых импульсы поступают на первые входы третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26, на вторые входы которых поступает опорное напряжение с второго источника 27 опорного напряжения. Сформированные импульсы с выходов третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26 поступают на первый и второй входы схемы 28 сравнения (фиг.3, г и д). При приходе двух импульсов одновременно (фиг.3, е) на выходе схемы 28 сравнения формируется импульс, который останавливает счет интервала времени распространения ультразвуковой волны от электроакустических преобразователей до подвижного объекта в измерителе 29 интервалов времени (фиг.3, ж). На втором выходе измерителя 29 интервалов времени появляется код, пропорциональный расстоянию между электроакустическими преобразователями и объектом, чье перемещение измеряется. На первом выходе измерителя 29 интервалов времени формируется импульс, по которому производится запуск генератора 1 импульсов, и процесс измерения перемещения подвижного объекта повторяется.

Или по варианту два (фиг.2) сигналы с источника 14 оптического излучения принимаются фотоэлектрическим преобразователем 15, поступают на вход умножителя 16 напряжения. Умножитель 16 напряжения увеличивает амплитуду сигналов до уровня, достаточного для открытия выпрямляющего диода амплитудного детектора 17. Прошедший заряд накапливается в накопительном конденсаторе амплитудного детектора 17 до уровня максимальной амплитуды сигнала. Достигнув уровня максимальной амплитуды сигнала, накопительный конденсатор амплитудного детектора 17 начинает разряжаться. Сигнал с первого выхода амплитудного детектора 17 поступает на излучатель 21, который излучает сигнал в инфракрасной области спектра. Сигнал с излучателя 21 инфракрасной области спектра принимается фотоприемником 23 инфракрасной области спектра, с выхода которого сигнал усиливается усилителем-формирователем 20 и формируется импульс, который поступает на второй вход формирователя 13 импульсов и останавливает его работу.

С выводов первого электроакустического приемника 6 и второго электроакустического приемника 7 аналоговые импульсы поступают на первые входы первого компаратора 10 и второго компаратора 11 (фиг.3, б и в). На вторые входы первого компаратора 10 и второго компаратора 11 поступает сигнал от первого источника 12 опорного напряжения. Сигнал с второго выхода амплитудного детектора 17 поступает на вход питания первого компаратора 10 и второго компаратора 11. Импульсы с выходов первого компаратора 10 и второго компаратора 11 поступают на первый излучатель 18 видимой области спектра и второй излучатель 30 видимой области спектра.

Сигналы с первого излучателя 18 видимой области спектра и второго излучателя 30 видимой области спектра поступают на выходы двух параллельных идентичных каналов, которые включают в себя первый фотоприемник 19 видимой области спектра и второй фотоприемник 31 видимой области спектра, с выходов которых импульсы поступают на первые входы третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26, на вторые входы которых поступает опорное напряжение с второго источника 27 опорного напряжения. Сформированные импульсы с выходов третьего компаратора 25 и четвертого компаратора 26 поступают на первый и второй входы схемы 28 сравнения (фиг.3, г и д). При приходе двух импульсов одновременно (фиг.3, е) на выходе схемы 28 сравнения формируется импульс, который останавливает счет интервала времени распространения ультразвуковой волны от электроакустических преобразователей до подвижного объекта в измерителе 29 интервалов времени (фиг.3, ж). На втором выходе измерителя 29 интервалов времени появляется код, пропорциональный расстоянию между электроакустическими преобразователями и объектом, чье перемещение измеряется. На первом выходе измерителя 29 интервалов времени формируется импульс, по которому производится запуск генератора 1 импульсов, и процесс измерения перемещения подвижного объекта повторяется.

Описанная совокупность введенных элементов в известной литературе для решения поставленной задачи не встречается. Известные устройства не могут обеспечить высокую надежность без ухудшения помехоустойчивости, так как они обладают подвижными токосъемниками. Использование оптического канала освобождает от наличия подвижного токосъема, что повышает надежность датчика и его точностные характеристики.

Кроме того, датчик имеет повышенную точность измерений за счет более низкой постоянной времени, обусловленной применением сосредоточенной катушки с меньшим числом витков без потери чувствительности по сравнению с аналогами и прототипом. Известно, что постоянная времени обуславливает время нарастания фронта прямоугольных импульсов для возбуждения и приема ультразвуковых волн. Высокий уровень выходного сигнала связан с удельным числом витков катушки на единицу длины звукопровода, для распределенных катушек эта величина меньше, чем для сосредоточенных.

Таким образом, достоинством данного устройства является повышение точности за счет применения сосредоточенной обмотки с меньшей постоянной времени и меньшей длительностью фронта сигнала при сохранении высокой надежности.

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля перемещения и скорости. Техническим результатом изобретения является повышение надежности, точности и помехоустойчивости измерения линейных перемещений, а также расширения функциональных возможностей. Устройство содержит генератор импульсов 1, усилитель 2, первый и второй электроакустические преобразователи 3, 4, магнитострикционный звукопровод 5, первый и второй электроакустические приемники 6, 7, первый и второй демпферы 8, 9, первый и второй компараторы 10, 11, первый источник опорного напряжения 12, формирователь импульсов 13, источник оптического излучения 14, фотоэлектрический преобразователь 15, умножитель напряжения 16, амплитудный детектор 17, излучатель видимой области спектра 18, фотоприемник видимой области спектра 19, усилитель-формирователь 20, первый и второй источники инфракрасной области спектра 21, 22, первый и второй фотоприемники инфракрасной области спектра 23, 24, третий и четвертый компараторы 25, 26, второй источник 27 опорного напряжения, схему сравнения 28, измеритель интервалов времени 29. Дополнительно предложен вариант выполнения устройства. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство измерения линейных перемещений, включающее магнитострикционный звукопровод, генератор импульсов, первый электроакустический преобразователь, неподвижно установленный на магнитострикционном звукопроводе, первый и второй демпферы, расположенные на концах магнитострикционного звукопровода, первый электроакустический приемник, установленный на звукопроводе с возможностью перемещения, выход которого соединен с первым компаратором, второй компаратор, отличающееся тем, что в него введены второй электроакустический преобразователь, неподвижно установленный на магнитострикционном звукопроводе и расположенный на фиксированном расстоянии от первого электроакустического преобразователя на конце магнитострикционного звукопровода, усилитель, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход усилителя соединен с первым и вторым электроакустическими преобразователями, второй электроакустический приемник, расположенный на магнитострикционном звукопроводе на фиксированном расстоянии от первого электроакустического приемника с возможностью перемещения, выход второго электроакустического приемника соединен с первым входом второго компаратора, первый источник опорного напряжения, выход которого подключен к первым входам первого и второго компараторов, формирователь импульсов, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход формирователя импульсов соединен с источником оптического излучения, который оптически связан с фотоэлектрическим преобразователем, к выходу которого последовательно подключены умножитель напряжения, амплитудный детектор, излучатель видимой области спектра, который оптически связан с фотоприемником видимой области спектра, выход которого соединен с входом усилителя-формирователя, выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, выход амплитудного детектора соединен с третьими входами первого и второго компаратора, первый и второй излучатели инфракрасной области спектра, соединенные с выходами первого и второго компараторов, первый излучатель инфракрасной области спектра оптически связан с первым фотоприемником инфракрасной области спектра, второй излучатель инфракрасной области спектра оптически связан с вторым фотоприемником инфракрасной области спектра, первый и второй фотоприемники инфракрасной области спектра, соединенные с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых соединены с входами схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с первым входом измерителя интервалов времени, со вторым входом которого соединен выход генератора импульсов, а первый выход измерителя интервалов времени соединен с входом генератора импульсов.2. Устройство измерения линейных перемещений, включающее магнитострикционный звукопровод, генератор импульсов, первый электроакустический преобразователь неподвижно установленный на магнитострикционном звукопроводе, первый и второй демпферы, расположенные на концах магнитострикционного звукопровода, первый электроакустический приемник, установленный на звукопроводе с возможностью перемещения, выход которого соединен с первым компаратором, второй компаратор, отличающееся тем, что в него введены второй электроакустический преобразователь, неподвижно установленный на магнитострикционном звукопроводе и расположенный на фиксированном расстоянии от первого электроакустического преобразователя на конце магнитострикционного звукопровода, усилитель, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход усилителя соединен с первым и вторым электроакустическими преобразователями, второй электроакустический приемник, расположенный на магнитострикционном звукопроводе на фиксированном расстоянии от первого электроакустического приемника с возможностью перемещения, выход второго электроакустического приемника соединен с первым входом второго компаратора, первый источник опорного напряжения, выход которого подключен к первым входам первого и второго компараторов, формирователь импульсов, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход формирователя импульсов соединен с источником оптического излучения, который оптически связан с фотоэлектрическим преобразователем, фотоэлектрический преобразователь, к выходу которого последовательно подключены умножитель напряжения, амплитудный детектор, излучатель инфракрасной области спектра, который оптически связан с фотоприемником инфракрасной области спектра, выход фотоприемника инфракрасной области спектра соединен с входом усилителя-формирователя, выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, первый и второй излучатели видимой области спектра, соединенные с выходами первого и второго компараторов, первый излучатель видимой области спектра оптически связан с первым фотоприемником видимой области спектра, второй излучатель видимой области спектра оптически связан с вторым фотоприемником видимой области спектра, первый и второй фотоприемники видимой области спектра соединены с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых соединены с входами схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с первым входом измерителя интервалов времени, со вторым входом которого соединен выход генератора импульсов, а первый выход измерителя интервалов времени соединен с входом генератора импульсов.