Устройство для измерения механических величин Советский патент 1985 года по МПК G01L1/00 G01L1/10 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для первичного преобразования вибросейсмических сигналов, а также может быть использовано в телеизмерительной аппаратуре общепромьппленного назначения, предназначенной для регистрации механических величин.

Цель изобретения - одновременное повьппение чувствительности к отношения выходной сигнал/шум.

На чертеже изображен вариант конструктивного вьтолнения устройства для измерения механических величин.

Устройство содержит упругий элемент 1, излучатель 2 и четыре приемника 3 А, 5 и 6 акустических волн, расположенных в вершинах четырехугольника, например прямоугольника, центр которого совпадает с фокусом акустической линзы 7. Последняя размещена между излучателем 2 и приемником 3-6 акустических волн.

Устройство для измерения механических величин работает следукицим образом.

При отсутствии измеряемого механического воздействия Р на свободных гранях упругого элемента 1 акустические волны, излучаемые излучателем 2, например акустические лучи 6 и С Поступают на акустическую линзу 7 и концентрируются ею в фокусе F . Так как приемники 3-6 расположены симметрично относительно главной оси ДА и фокуса F линзы 7, то распределение амплитуд акустической волны на приемниках будет также симметричным. В связи с этим выходные сигналы этих приемников будут равными по

амплитуде, а npit дифференциальном включении приемников 3 и 4, 5 и 6 их разностные сигналы будут равны нулю.

Если измеряемое механическое

воздействие Р отлично от нуля, то тогда изменяются под действием Р радиусы кривизны R и Я линзы 7. В этом случае фокус линзы F сместится вдоль главной оси ЛЛ , например,

в точку F , в результате чего симметрия распределения амплитуд акустической волны на приемниках относительно главной фокальной плоскости нарушится. Поэтому концентрация

акустических лучей, а следовательно, и амплитуда волны на приемниках .3 и 5 будет вьше, чем на приемниках 4 и 6. Тогда при дифференциальном включении приемников 3 и 4, 5 и 6

на выходах приемников появится разностньй сигнал, пропорциональный величине измеряемого механического воздействия.

Таким образом, при установленном

уровне собственных шумов устройства за счет фокусировки акустической энергии на приемниках будет иметь место увеличение отношения выходной сигнал/шум вследствие роста амплитуды выходного сигнала, а следовательно, его крутизны преобразования или чувствительности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, содержащее упругий элемент с размещенными на его поверхности излучателем и приемником акустических волн, отличающееся тем, что, с целью одновременного повьшения чувствительности и отношения выходной сигнал/шум, в него введены три приемника акустических волн и акустическая линза, размещенная между излучателем и приемниками акустических волн, причем центры приемников расположены в вершинах прямоугольника, центр которого совпадает с фокусом акустической линзы. (Л ;о 00 со ;& СП