Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений Советский патент 1988 года по МПК G01N17/00 

00

| ю

10

20

25

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения вибраций в машиностроении, судостроении.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерителя при сохранении высокой точности измерений.

На чертеже приведена блок-схема ультразвукового фазового измерителя виброперемещений.

Измеритель содержит задающий генератор 1, соединенный с ним излучаю- j щий преобразователь 2, излучающий ультразвуковую волну в направлении объекта 3, последовательно соединенные приемный преобразователь А, фазовращатель 5, фазовый детектор 6, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 1, фильтр 7 высокой частоты и блок 8 регистрации вьтолненный в виде измерителя максимума с регистратором (не показаны), а также дополнительный гене- ратрр 9, подключенный .к управляющему входу фазовращателя 5.

Ультразвуковой фазовый измеритель работает следующим образом.

Выходной сигнал задающего генератора 1 поступает на излучающий преобразователь 2, излучающий ультразвуковую волну в направлении объекта 3, и одновременно подается на второй вход фазового детектора 6, Отраженная от объекта 3 ультразвуковая волна принимается приемным преобразователен 4, Выходной сигнал преобразователя А поступает на фазовращатель 5 и с его выхода на первый вход фазового детектора 6. Сигнал Дополнительного генератора 9 подается на управляющий вход фазовращателя 5 и плавно изменяет его фазу с частотой Л,, обеспечивая периодическое прохождение полезного сигнала через линейный участок амплитудной характеристики фазового детектора 6 независимо от изменения расстояния до объекта 3, Во время прохождения линейного участка сигнал, возникающий при вибрации объекта 3 с частотой S 7Я, имеет максимальное значение. Этот сигнал с выхода фазового детектора 6 поступает

30

35

40

45

50

частоту среза (51, кающий только измеряемый Из-за сканирования сигнал тудной характеристике фаз тора 6 сигнал на выходе ф сокой частоты становится модулированным. Этот сигн ступает на измеритель мак гистратором блока 8 регис риодически измеряющий и р щий TohbKo максимальные з нала,

Таким образом, измерит автоматически возвращает ку фазового детектора на участок его амплитудной х ки и этим обеспечивает вы хоустойчивость и точность При его эксплуатации отсу процедура установки опред воначальной фазы фазовращ увеличивает производитель мерений. Кроме этого,в пр измерителе отсутствуют ог на пределы изменения расс преобразователя до контро объекта, что повьшает его тойчивость и расширяет об менения,

Ф о р м ула изобр

Ультразвуковой фазовый виброперемещений, содержа генератор, соединенный с щий преобразователь, посл соединенные приемный прео фазовращатель, фазовый де рой вход которого подключ ду задающего генератора, гистрации, отличаю тем, что, С целью повьтен устойчивости при сохранен точности измерений, он сн нительным генератором, по к управляющему входу фазо и фильтром высокой частот торого подключен к выходу детектора, а выход - к бл рации, блок регистрации в виде измерителя максимума ратором, а частота среза сокой частоты превьппает ч

на фильтр 7 высокой частоты, имеющий полнительного генератора.

0

0

5

j

0

5

0

5

0

частоту среза (51, ) и пропускающий только измеряемый сигнал. Из-за сканирования сигнала по амплитудной характеристике фазового детектора 6 сигнал на выходе фильтра 7 высокой частоты становится амплитудно- модулированным. Этот сигнал далее поступает на измеритель максимума с регистратором блока 8 регистрации, пе« риодически измеряющий и регистрирующий TohbKo максимальные значения сигнала,

Таким образом, измеритель всегда автоматически возвращает рабочую точку фазового детектора на линейный участок его амплитудной характеристики и этим обеспечивает высокую помехоустойчивость и точность измерений. При его эксплуатации отсутствует процедура установки определенной первоначальной фазы фазовращателя, что увеличивает производительность измерений. Кроме этого,в предложенном измерителе отсутствуют ограничения на пределы изменения расстояния от преобразователя до контролируемого объекта, что повьшает его помехоустойчивость и расширяет область применения,

Ф о р м ула изобретения

Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений, содержащий задающий генератор, соединенный с ним излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, фазовращатель, фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, и блок регистрации, отличающийся тем, что, С целью повьтения помехоустойчивости при сохранении высокой точности измерений, он снабжен дополнительным генератором, подключенным к управляющему входу фазовращателя, и фильтром высокой частоты, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход - к блоку регистрации, блок регистрации вьтолнен в виде измерителя максимума с регистратором, а частота среза фильтра высокой частоты превьппает частоту дополнительного генератора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения параметров вибраций в машиностроении. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерителя при сохранении высокой точности измерений. Измеритель содержит задающий генератор 1, преобразователь 2, излучающий ультразвуковую волну в направлении объекта 3, приемный преобразователь 4, фазовращатель 5, фазовый детектор 6, фильтр 7 высокой частоты, блок 8 регистрации и дополнительный генератор 9. Сигнал с дополнительного генератора 9 периодически изменяет фазу фазовращателя 5. в пределах, обеспечивающих обязательное прохождение сигнала с частотой .SI , соответствующего измеряемым вибрациям, через линейный участок амплитудной характеристики фазового детектора 6 за период частоты 51 дополнительного генератора 9. При йтом амплитуда измеряемого сигнала частоты П имеет максимальное значение, которое измеряется измерителем максимального значения блока 8 регистрации. При выборе частот в соответствии с условием S. 7 fl, где Л -частота среза фильтра 7 высокой частоты, результат измерения не зависит от случайного изменения расстояния между датчиком и поверхностью объекта, а определяется только параметрами электронных узлов измерителя. 1 ил. с $ (Л