Устройство для измерения перемещения конструкций Советский патент 1992 года по МПК G01B7/00 G01B15/02 

т

Изобгзеres;иеотносится кизр- ритгл.- .С л технике и может испсмлзеийтгся, . при измерениях углог-- . щоний личных конструкций в прсцессе i:r.ci:-ibix испытаний.

Цель изобретения - г.опьиьвпиз точности измерений за счетусрвдненич Сот.того числа измеренных значений - ;.овь;а ениа производительности изм р-змий зо счег автоматизации перенастройки устройства при измерениях.

На чертеже представлена блок-схемз устройства.

Устройство содержит генэратор 1 коротких импульсов, подключенный «. нему сигнальным входом сюобиоуюиций осциллограф 2. плоский электрод 3, размзщенныС на 5а;-.озой поверхности 4 и подключенный одним из концоз к генератору 1 коротких импульсов, другим - : согласованной нагрузке 5. Плоский 3 выг;ол :. ;н з пиде архимедовой спирзли.

Устройстоо содержит также цифроана- логовый преобразователь 6, подключенный сыходом к горизонтальным отклоняющий пластинам осциллографа 2, аналого-цифровой прес5о зователь 7, подключенный входом к вертикальным отклоняющим пластинам осциллографа , блок 8 сопряжения, г/зрвым выходом подключении к цифрозналог-;вому преобразователю б, первым ЕХОДО --.: знзлс- ro-цифрсаому ирс;обрзговгтел 0 7, &кс: 9 управления, соединенный с вторым зхсдом блохз S сопряжен,, вычислительный олок 10, псдгл.очгк),: к Lrcporiy г,ыхо/„ У блока 8 сопряжения. Bbi4it.:i.отельный блек Юсостош из последователь, сседаненных сумматора 11, блока 12 рззнс ;ти, блока 3 деления и блока 14 вычисления арктангенса.

Устройство измеряет перемещенмя конструкции 15, центр креплен1,.)- котооой размещается над центром расположенного на бззопой поверхности 4 плоского элсктро- д 2 ц ьидо эрхимгг;зээй спирали. При этом иг рчется угол 0 нзклсч-з в плссм-сти, пеопендихуляркол плоскости басззо.; псрзрхности и ПСОУСГ.ЯЩСЙ через г.ряму.о. г.россдонную из центра спирали под углом уь

В основе работы устройстве- лохит примиип рефлс-юомсм-рмм. Коре гхиг- импульсы or генератор 1 KODGVK X импульсов поступают на вход микиспопо- сксрсГ) л- н:- .;- (/.-ПЛ), оораэуз --.и1, т ллсс;:.,.-1 :-лект;:- до лЗ i. плоскостью ;.. Л1. г.ус:-;с;-, конструкции 15.

t nijiia отрзжеммо о сигигл з -оисит РГ К : о;-,-.о.К ДН.т:-ог- МП Л i np;::;i-r .я розулит - тс:: : .: ;гн1 ;Н исходного с-.Г . ч .исбых отражений, СОЗДо--.г ;.. НСГ ДНПрОД ГОСТЬЮ fvi:t/i. ПГ . ЛЛОГ Г. К );ар;;П1-,оуС- МОЙ .ОНС1 ,1. 1- ЦН 1 i.i О1Н;(., if /ibHO бё ЗОООЙ

гс;- . zxnoc 4 t tii i fic-t.r.r .ivi г, неолжфол.НСЙ. ТСК КйК. ПО ДЛ: :Н„ Л 1. И пеНЯСТСТ C1Icova Hn установки плоскости конструкции 15, являющейся г/цементом МПЛ, относительно плоского электрода 3, лвпяю1цегося другим элементом МПЛ. Зслелствие этого

волновое сопротивление МПЛ зависит от расстояния относительно начала ПЛ (течка 0).

Измеряя для каждого из зондисующмх импульсов отраженный сигнал, можно спроделить высоту Нп установки плоскости контролируемой конструкции над люйэп из точе;; плоского электрода 3. Л-n пюбого зз- дги;ного направлеммя 6Ъ значение ра;диусэ СПК.23ЛИ рп в направлении ;/ъ для п-ro оиткз

спирали опредэл/.Јтсп из ооогношения

(,+2я(п -1))-а . где п 1, . 3,..., п;

з - nnpi-метр спирали.

При этом угол 0 наклона плоскости

конструкции к Газовой поверхности ч з направлен1/.- Со определяется ссотном5ением

30

0)

где п - число о гсчетк;,,х то .сч. рзвных голи- честву зыбрамных г.иткоз стирали в направлении Фо

Н0- ЕЫСОТ.Э yci-УГ- - ;:; и ценi рз плоскости конструкции мзд цегггром спиралеобразного плоского лсктродэ 3.

Для кг-,.iустрс: стсг1 юзол i зму

SHo SSH iO ,С С ОСС1 00 ГИГ;ЛЭ| ИЯ К ПЛС СКОvy злектроду 3 подкл:сче -з глт/тасовямигя н-э- грузкз с сопрО г.,е:-;;-.р.. аьным входному волновому сспргпиолекик; кг,кс/-пт.;НОй линии, ssru-rb BSiciuciii МПЛ, Oti ;л/югрзф 2 сС;зспечи орт pCAv-м прсми;- :-г о стропирг ЕЗНИЯ, no;,::n.nnvr j. устанс :1 :;, t;pe; o; D yi.f- сорэк, соотп Зтстп . Ю Л .и- йг:ссто .. ни;о лдоль спирали. Блок Г1 уп;. сн/,п,;:а уп г- ляв ; еме- ном стро5 рО-,-:ия ци ро налогооый пр5о6рг:зо 5згс-/п, 5. г.зу.мыг.ть гиСср х через

анзлсгс-цкv .гц.ч1 npfiDG. j ooeaTej L- 7 и

блок 8 сспртхянпг лоступа-от на кь, лгли- Тпльный блок 1C. г; лоторсм р Т:из гтся ссот- KOL jein is J ;4). г;-,е: блок 9 управления Осущ-.:.-стр..г : ;|;;:) .г ко РоОД г- г-и:-|-.:слительцг f :-.,-,, -;0 ,-;/..;, .,; ;;., Г;ЧОПП.

Формуле и з о f п с т е н и п

l./ cг,.т.-. -. л..,.-,::: гр-;:./- пер..:мещс- ;и; констру ;;;й, ссдогх- ч.гС ; йзопую IV-1- .-...-г, pri ,;.rj:.. 4r i .:::.1 ; i-т, нг-Л слоски й

Э.:::СТг:-ОД. CTpCXV.IljVre Осадил:: Гр Л, ГЭ

нераюр коротких чмпульсоа. оыхо Л когсро- го подключен к сигнальному входу строоирующ эго осциллографа и к одному концу плоского электрода, соглзсомы.уо нагрузку, подключенную к другому концу плоского элокт одл, отличающееся тем, что, с целью повышенмя точности и прсизнодятель- нс.ти изvзрений, оно сна5л;ено цифооаня ло- говым пр обрезозатегем. подключенным х горизонтальным отгоняющим пластинам ос- циглогргфп. ан лого-цифройым прообрасовэ- телем, подключенным к вертикальным отклоняющим плгстинам ссциллсфафа, блоком сопряжения, подключенным первым выходом к цифроана/югозому преобразователю,

плодим «ходом - -.( . :-M t ooscvv ;.;:,- о5разосзтс;лю. блос.ом уп -пония. гюдч- л- чснныгл к второму входу блока сопряжения и вычислительным блоком, подключен: -ц к второму выходу блоха сопряжомия, а плоский электрод выполнен о виде архимедово гпм- рали, центр которого поздназнэче Д1:;. з-ч креплен1/л на оэзсвой повар;:ности о ... расположенной под центрам крепления контролируемой конструкции.

2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что вычислительный блок выполнен

в виде последовательно соединенных сумматора, блока разности, блэка деления и

блока вычисления арктангенса.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, при измерениях угловых перемещений различных конструкций в процессе прочностных испытаний. Цель изобретения - поэышение точности и производительности измерений. В осноас работы устройства лежит принцип временной рефлектометрии. Короткие импульсы от генератора 1 коротких импульсов поступают на вход микрополосковой линии (МПЛ), образуемой плоским электродом 3 з виде дозой спирали, размещенным на базовой поверхности 4, и плоскостью контролируемой конструкции 15. При наклоне плоскости контролируемой конструкции 15 относительно базовой поверхности изменяется высота Нп установки плоскости над соответствующей п- й точкой плоского электрода 3 и, следовательно. МПЛ становится неоднородной. По результатам отраженного сигнплз можно судить о высоте Нп. Вычислительный блох 10 рассчитывает угол ©наклона конструкции в заданном направлении fh по формуле 0 arctgQ Hn -Но п)/Х/5щ где рпрадиус спирали в заданном направлении рс на п-ном витке; Но - высота центра подве- вески конструкции над началом спиргли.м - число ЕИТКСВ спирали. Значения РП, п, Н0 вводятся через блок 9 управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. г Ј.