Устройство для контроля параметров колебаний объектов Советский патент 1983 года по МПК G01H3/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам автоматизации технологических процессов с применением ультразвуковых колебаний, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения. .

Известны устройства контроля параметров ультразвука с использованием капиллярного эффекта, содержащие кювету с жидкостью, капилляр и аппаратуру контроля l .

Однако известные схемы используются лишь в лабораторных условиях и не пригодны для длительной эксплуатации на производстве. К тому же точность контроля и надежность их невелики, так как информация воспринимается визуально.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля параметров колебаний объектов, содержащее непрозрачный корпус, установленный в нем и заполненный жидкостью сЬсуд, сопрягаемы с объектом исследования возбудитель колебаний жидкости и канал измерения, включающий источ ник света, световоды и фотопреобразватель 23 .

Недостатком известногсэ устройства является низкая надежность, вызванная конструктивной сложностью.

Целью изобретения является повышение надежности.

;Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля параметров колебаний объектов, содержащее непрозрачный корпус, установленный в нем и заполненный жид-. костью сосуд, сопрягае1 мй с объектом исследования возбудитель колебаний жидкости и канал измерения, Бключакхций источник света, световоды и фотопреобразователь, снабжено прозрачным капилляром, установленным внутри корпуса и погруженным в жидкость (жидкость непрозрачна) , а световоды расположены оппозитно и жестко закреплены на капилляре.

На чертеже приведена конструктивная схема устройства.

Устройство содержит непрозрачный корпус 1, в котором размещен заполненный жидкостью 2 сосуд 3 : (жидкость непрозрачна) с резьбовой пробкой 4, предназначенной для замены жидкости 2. В корпусе 1 имее ся юстировочный «винт 5. Устройство также содержит возбудитель б колебаний жидкости, котьрый сопряжен с объектом исследования (не указан) и канал измерения, состоящий из источника 7 света, излучающего световода 8, приемного световода 9 и фотопреобразователя 10. Капилляр 11 установлен внутри корпуса 1 и погру

жен одним концом в жидкость 2, а другой конец через пористую втулку 12 соединен с юстировочным винтом 5. Выходной торец излучающего .световода 8 и входной торец приемного сэетовода 9 разделены капилляром 11, жестко приклеены к нему и расположены оппозитно.

Устройство, работает след5тощим образом.

0 в процессе измерений корпус 1 устройства крепится на объекте, и . посредством возбудителя 6.упругие , колебания передаются в сосуд 3 и воздействуют на жидкость 2. При

5 этом ультразвуковая волна к 1зывает давление на поверхность жи цкости 2 в капилляре11 и поднимает ее уровень, который измеряется по перекрытию жидкостью входного торца приемного световода 9. В статическом состоянии весь световой поток от источника 7 проходит через излучаю--: щий световод 8, стенки капилляра 11, воспринимается приемным световодом

5 9 и передается к фотопреобразователю 10, где преобразуется в соответствующий электрический сигнал.

Применение световодов специальгг ной формы дает возможность с высо- кой точностью измерять высоту подъе ма жидкости в капилляре и при этом на выходе сигнал в требуемой форме, аналоговый или дискретный. Юстировка датчика осуществляется с помощью специального винта,

5 связанного с капилляром, изменением расстояния между возбудителем 6 колебаний и капилляром 11. Поскольку диапазон измерения зависит от плотности жидкости, в сосуде, то в устройстве предусмотрена возможность замены жидкости через отверстие в сосуде, закрытое резьбовой пробкой.

При измерениях величина выходного электрического сигнала будет

5 зависеть от степени перекрытия входного торца приемного световода 9, .т.е. от высоты уровня жидкости в капилляре. В свою очередь,высота уровня связана с радиационным дав.J лением зависимостью , где S - радиационное давление; у - плотность жидкости; g - ускорение свободного падения ; h - высота уровня жидкости.

5 Интенсивность ультразвука также связана с высотой уровня жидкости в капилляре

|.ще,

60

где 1 - интенсивно сть ультразвука;

с - скорюсть звука в среде Аналогичным образом можно определить и амплитуду колебаний осъекта

3 10370824

Таким образом, устройство даеттаточно широкие технологичес{сие возвозможность косвенно измерять основ-можности. Оно может применяться в ные парг1метры ультразвуковых колеба-опасных зонах, в ваннах для ультраний объектов, звуковой овистки и. т. п. При

Использование изобретения дляэтом обеспечивается высокая точконтроля параметров ультразвуковых5 ность измерений и надежколебаний объектов обеспечивает дос- ность.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТОВ, содержащее непрозрачный корпус установленный ,в нем и: заполненный жидкостью сосуд, сопрягаемый с объектом исследования возбудитель колебаний жидкости и канал измерения, вклю-чающий источник света, световоды и фотопреобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено прозрачным капилляром, установленным внутри корпуса и погруженным в жидкость (жидкость непрозрачна), а световоды расположены оппозитно и жестко закреплены на капилляре. , (Л