Способ определения коэффициента бегущей волны в волноводе Советский патент 1987 года по МПК G01H7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициента бегущей волны в волноводе с продольными или крутильными колебаниями.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения необходимости п роведения измерений в строго заданных точках волновода.

На чертеже представлена схема для реализации способа определения коэффициента бегущей волны в волноводе.

Волновод 1 исследуемой колебательной системы возбуждают, например, ультразвуковым преобразователем,на который сигнал поступает от генератора 2. На волноводе 1 устанавливают последовательно в четырех равноотстоящих точках датчик 3 (или четыре датчика 3 одновременно S указанных точках) для приема упругих колебаний. Сигнал с датчика 3 и с генератора 2 поступает на последовательно соединенные фазометр 4,аналого-цифровой преобразователь 5,устройство 6 сопряжения и микроЭВМ 7. К концу волновода 1 присоединяется нагрузка 8.

Способ определения коэффициента бегущей волны в волноводе осуществляется следующим образом.

|А|- sin (kx 4-oi. ) - I В I- sin (kx - fi) Пх) - arctg lAi-cos (kx +Ы ) + IBI-coe (kx - B)

I

JAI - |B| lAl + IBI

+ tgiv(x)

- tg kx + -j

Сигналы с датчиков 3 поступают на фазометр 4, который измеряет фазу. R колебаний в исследуемых точках волновода 1 относительно электрических измерив фазы колебаний в четьфех колебаний, возбуждаемых генераторомточках, этот коэффициент рассчиты- 2. Поскольку коэффициент бегущей вол-вается с помощью уравнения ны в волноводе равенR iR C + RD4:E 0,

где с ctg ctg 2kg 2ctg У, ctg kS ctgY, - ctg 2kS ctg У.

. ctgy,- ctgy ctg kS (ctg kg- ctgz k6)(ctg«i - ctgv) ctg kfe

xfctgVdd + ) - ctgi d+ctg kS ctg 2kS);

D (ctg kgctgVt- ctg 2kS.ctgyJ ctg kS (ctgy.ctgy. + 1) - ctg 2k& (1 + , ctg kS (ctg kS - ctg 2k8)(ctgy, - ctgr,)

ctg y, (ctg y,- ctg Y,)

ctg kS (ctg k5 - ctg 2kS)

ctg k

s-/

- ctgy,

ctg V, - 4ctg f + 3ctgy

В исследуемой колебательной системе в виде волновода 1 с нагрузкой 8 с помощью генератора 2 возбуждают упругие колебания. При этом в волно- воде 1 возбуждается прямая и отраженная ультразвуковые волны, амплитуду смещения которых можно представить в точке X в виде:

(А г

JKX

-JKX . JijJt

+ в I ) .

А, В - комплексные амплитуды

бегущих прямой и отражен- ной волн,

iJ - частота колебаний, k - волновое число.

Комплексные амплитуды равны соответственно А I А и В 1 где d и ji - аргументы комплексных амплитуд. Вдоль волновода 1 в четырех точках, отстоящих друг от друга на одинаковом расстоянии 5 устанавливают датчики 3 и принимают с их помощью ультразвуковые колебания.Причем необходимо выдерживать условие, чтобы расстояние между крайними точками было меньше четверти длины ульт- развуковой волны, т.е. .Расчеты показали, что фаза колебаний в точке с координатой х равна

JAI - |B| lAl + IBI

+ tgiv(x)

- tg kx + -jR измерив фазы колебаний в четьфех точках, этот коэффициент рассчиты- вается с помощью уравнения + RD4:E 0,

Б ,

it к 5

yi w у - фаза колебаний во второй, третьей и

четвертой точках измерения относительно первой.

Верхние знаки соответствуют случают, когда ctgj, ctg , a нижние, - когда ctgY3 , Измеренные фазометром 4 фазы колебаний через аналого-цифровой преобразователь 5 и устройство 6 сопряжения в виде, например, постоянного напряжения поступают на микроЭВМ 7, которая решает уравнение и вьщает значение коэффициента бегущей волны Формула изобретения

1. Способ определения коэффициента бегущей волны в волноводе,заклю

чающийся в том, что в волноводе ьоз- буждают упругую волну, измеряют параметры этих колебаний вдоль волновода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из-; мерения, измеряют разность фаз колебаний в четырех точках волновода и по измеренным параметрам определяют коэффициент бегущей волны.

2. Способ по ii. 1, q т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, точки, в которых проводятся измерения, находятся на равном расстоянии друг от друга, причем расстояние между крайними точками выбирают меньше четверти длины волны.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициента бегущей волны в волноводе с продоль ными или крутильными колебаниями. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения необходимости проведения измерений в строго заданных точках волновода. способу определения коэффициента бегущей волны в исследуемом волноводе возбуждают ультразвуковые колебания с помощью датчиков, установленных вдоль волновода на одинаковых расстояниях друг от друга, причем расстояние между крайними датчиками меньше четверти длины волны, измеряют фазу колебаний в этих точках относительно электрических колебаний, возбуждаемых генератором и по измеренным значениям фаз колебаний определяют коэффициент бе- гущей волны, 1 з.п. ф-лы. 1 ил. 1Ю 00 САЗ СП 4:аь

Редактор Н. Слободяник

Составитель Г. Федоров

Техред М.Ходанич Корректор М. Пожо

Заказ 7424/36Тираж 499 Подписное

,ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4