Устройство для измерения перемещений Советский патент 1992 года по МПК G01B15/00 

Изобретение относится к статическим испытаниям на прочность, з частности к измерениям угловых перемещений конструкций.

Известны устройства для измерения уг- овых перемещений угломерами. Известны также устройства, измеряющие угловые перемещения с использованием датчиков линейных перемещений, по показаниям которых определяют угловое перемещение. Однако такие устройства не позволяют автоматизировать процесс измерения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее генератор, приемопередающую антенну, индикатор и последовательно соединенные детектор и усилитель.

Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет автоматизировать процесс измерения.

Целью изобретения является расширение области применения, что позволяет ав- томатизировать процесс измерения угловых перемещений конструкций в прочностном эксперименте.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор, приемопередающую антенну, индикатор и последовательно соединенные детектор и усилитель, введены двойной Т-образный мост, вибродатчик, аттенюатор, подвижный короткозамыкатель и перестраиваемый полосовой фильтр, генератор подключен к первому выводу двойного Т-образного моста, к второму выводу которого присоединею

о

на приемопередающая знтенна, соединенная с вибродатчиком, вход детектора под- ключен к третьему выводу двойного Т-образного моста, к четвертому выводу которого подключен аттенюатор, соединенный с подвижным короткозамыкателем, а индикатор соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра, вход которого подключен к выходу усилителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения перемещений.

Устройство содержит приемопередающую антенну 1, генератор2 СВЧ, индикатор 3, двойной Т-образный мост 4, вибродатчик 5, аттенюатор 6, подвижный короткозамы- катель 7, последовательно соединенные детектор 8, усилитель 9, перестраиваемый полосовой фильтр 10, при этом генератор 2 подключен к первому выводу i двойного Т-образного моста, к второму выводу I которого подсоединена приемопередающая антенна 1, которая в свою очередь подключена к вибродатчику G, вход детектора 8 подсоединен к третьему выводу И двойного Т-образного моста 4, к четвертому выводу IV которого подключены последовательно соединенные аттенюатор 6 и подвижный корот- козамыкатель 7, а индикатор 3 подключен к выходу перестраиваемого полосового фильтра 10. Испытуемая конструкция 11 установлена в дальней зоне излучения антенны 1, статические нагружеиия осуществляются при помощи рычажной системы 12.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-сигнал генератора 2 поступает па I вход двойного Т-образного моста 4 и делится нэ две составляющие, одна из которых подводится к антенне 1 и излучается в направлении испытуемой конструкции 11, которая представляет собой зеркально отражающую поверхность для выбранной рабочей длины волны генератора 2. Отраженная от конструкции 11 волна по лучу ВА поступает на вход антенны 1 и через ill вход двойного Т-образного моста 4 подается на вход детектора 8, на вход которого также поступает отраженная волна от ко- роткозамыкателя 7. Аттенюатор 6 и подвиж- ный короткозамыкатель 7 служат для формирования амплитуды и фазы опорного по отношению к принятому антенной 1 электромагнитного поля.Антенна 1 подвержена вибрации от вибродатчика 5 с заданной частотой вибрации в направлении конструкции, что приводит к тому, что принятый СВЧ-сигнал имеет доплеровский сдвиг по

частоте вследствие вибрации антенны. Последовательная обработка принятого и опорного СВЧ-сигналов блоками 8-10 позволяет выделить максимальный сигнал на частоте доплеровского сдвига и зафиксировать его частоту Ft блоком 10. При нагруже- ним конструкции 11 рычажной системой 12 происходитуглооое перемещение конструкции 11 от ее закрепленного конца. При этом СВЧ-сигнал имеет доплеровский сдвиг по

частоте отличный от первоначального на величину, пропорциональную cos а, вследствие распространения сигнала по пути СА (здесь а - угловое перемещение конструкции 11). Принятый сигнал совместно с опорным обрабатывается блоками 8-10, и выделяется максимальный сигнал на частоте FICOS а. . Отношение двух значений частот сигнала, измеренных до нагружения конструкции 11 и после, пропорционально

значению cosa , что позволяет определить угол а , т.е. угловое перемещение конструкции 11.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автоматизацию процесса

измерения перемещений конструкций при прочностных испытаниях.

Формула изобретения Устройство для измерения перемещений, содержащее генератор, приемопередающую антенну, индикатор и последовательно соединенные детектор и усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены двойной Т-образный мост,

вмбродатчик, аттенюатор, подвижной короткозамыкатель и перестраиваемый полосовой фильтр, генератор подключен к первому выводу двойного Т-образного моста, к второму выводу которого подключена

приемопередающая антенна, соединенная с вибродатчиком, выход детектора подключен к третьему выводу двойного Т-образного моста, к четвертому выводу которого подключен аттенюатор, соединенный с подвижным короткозамыкателем, а индикатор соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра, вход которого подключен к выходу усилителя.

11

Изобретение относится к области статических испытаний на прочность, в частности к измерениям угловых перемещений конструкций. Цель изобретения - расширение области применения для автоматизации процесса измерения. Устройство для измерения перемещений содержит генератор, приемопередающую антенну, индикатор, последовательно соединенные детектор и усилитель, двойной Т-образный мост, вибродатчик, аттенюатор, подвижный коротко- замыкатель и перестраиваемый полосовой фильтр, генератор подключен к первому выводу двойного Т-образного моста, к второму выводу которого подключена приемопередающая антенна, соединенная с вибродатчиком, вход детектора подключен к третьему выводу двойного Т-образного моста, к четвертому выводу которого подключен аттенюатор, соединенный с подвижным ко- роткозамыкателем, а индикатор соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра, вход которого подключен к выходу усилителя. 1 ил.

Ж