Радиоволновой измеритель вибраций и перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01H11/06 G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в любой области техники для бесконтактной и дистанционной регистрации вибраций и перемещений поверхности, способной отражать радиоволны.

Цель изобретения - расширение области использования за счет регистрации вибраций и перемещений объектов, доступных с одной стороны.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство состоит из усилителя 1 электрических сигналов, аттенюатора 2, излучающей катушки 3, подключенного к выходу усилителя 1, приемной катушки 4, подключенного к входу усилителя 1 ферритового стакана 5, открытого с одной стороны и закороченного по магнитному потоку с другой,

j,г

фазовращателя 6, детектора 7, подключенного к выходу усилителя 1 и регистратора 8, подключенного к детектору. Излучающая 3 и приемная 4 катушки намотаны на центрапьном

керне ферритового стакана 6 и расположены в непосредственной близости друг от друга. Катушки 3 и 4 включены относительно друг друга в проти- вофазе и являются ферритовыми антеннами.

Устройство работает следующим образом.

При наличии положительной обратной связи между выходом и входом усилителя и при создании баланса амплитуды и фазы усилитель 1 возбуждается и входит в автоколебательный режим с частотой, определяемой параметрами катушек 3 и 4, полосой пропускания усилителя, а также расстоянием между датчиками и исследуемым объектом. В режиме автоколебаний сигнал последовательно проходит через следующие элементы: с выхода усичите- ля 1 через аттенюатор 1 электрический сигнал поступает на излучающую катушку 3, где он преобразуется в электромагнитное поле. Это поле распространяется Как В СТОРОНУ UCCJKMlVOMorO

(Л

Јь

СО 00 00

Јь

объекта 9, так и непосредственно на приемную катушку 4. Поскольку катушка 4 включена противофазно по отношению к катушке 3, то на ней наводится сигнал с противоположным знаком, т.е. по этому пути между входом и выходом усилителя 1 существует отрицательная обратная связь. По этой причине усилитель возбудиться не мо жет. Другая часть электромагнитного поля через открытую сторону феррито- вого стакана излучается катушкой 3 в сторону объекта 9 и, отразившись от него, через ту же открытую сторону ферритового стакана попадает на приемную катушку 4, где происходит обратное преобразование электромагнитного поля в электрический сигнал, который через фазовращатель 6 поступает на вход усилителя 1. Электромагнитное поле, пройдя путь: катушка 3 объект 9 - катушка 4 имеет некоторый фазовый сдвиг. Подбором расстояния между катушками и объектом или подбором фазы фазовращателем 6 можно достичь положительного фазового сдвига отраженного от объекта сигнала и тем самым обеспечить автоколебательный режим. Поскольку задняя стенка ферритового стакана закорочена по магнитному потоку, то излучение в ближней зоне практически направлено только в сторону измеряемого объекта

Таким образом, устройство имеет две обратные связи. Одну отрицательную, идущую непосредственно через катушку и обеспечивающую развязку ка

0

5

0

5

тушек между собой, и вторую положительную, идущую через пространство и исследуемый объект и обеспечивающую автоколебательный режим системы.

При фиксированном расстоянии между объектами -и катушками 3 и 4 параметры автоколебаний остаются постоянными. При изменении расстояния изменяется длина пути обратной связи, а следовательно, и фаза положительной обратной связи. Это приводит к изменению параметров автоколебаний. Эти изменения выделяются детектором 7 и регистрируются регистратором 8. Наибольшее изменение параметров автоколебаний идет по частоте, поэтому, если в качестве детектора 7 использовать частотный детектор, максимально повышается чувствительность.

Формула изобретения

Радиоволновой измеритель вибраций и перемещений, содержащий последовательно соединенные усилитель, детектор и регистратор, последовательно соединенные аттенюатор и излучающую катушку, подключенные к выходу усилителя, и последовательно соединенные приемную катушку и фазовращатель, подключенные к входу усилителя, о т- личающийся тем, что, с целью расширения области использовй- ния, излучающая и приемная катушки включены одна относительно другой в противофазе.

6 S

г/i

/

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации вибраций и перемещений поверхности, способной отражать радиоволны. Целью изобретения является расширение области использования. В присутствии объекта в усилителе с излучающей катушкой на выходе и приемной катушкой на входе возбуждаются автоколебания с частотой, определяемой расстоянием до объекта. 1 ил.

г/

czz

/