Измеритель микроперемещений Советский патент 1993 года по МПК G01H11/06 

Изобретение предназначено для измерения микроперемещений с виузализацией траектории движения точки на поверхности контролируемого объекта.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 представлена схема измерителя микроперемещений; на фиг,2 - то же, со стороны рабочего органа измерителя.

Измеритель микроперемещений содержит пьезоэлемент 1. пьезоэлемент 2, основание 3, электроакустические изолирующие прокладки 4, двухплечевой щуп 5, контактную точку 6, осциллограф 7, первый электрод 8 пьезоэлемента 1. первый электрод 9 пьезоэлемента 2, вторые электроды 10 каждого пьезоэлемента. пружину 11, проточку 12, ручку 13, контролируемый объект 14 (не показан).

Измеритель микроперемещений работает следующим образом.

При прижатии измерителя микроперемещений к контролируемому объекту 14, основание 3 начинает перемещаться в пределах проточки 12. выполненной в ручке 13. Стрелка на основании нанесена таким образом, что при совмещении ее с краем ручки 13 контактная точка 6 перемещается с некоторой прижимающей силой к контролируемому объекту t4. Наличие прижимающей силы необходимо для предотвращения отрыва контактной точки 6 от поверхности объекта 14 при больших амплитудах колебаний. Поскольку пьезоэлементы 1, 2 присоединены к основанию 3 через электроакустические изолирующие прокладки 4, имеющие конечное акустическое сопротивление, и соединены между собой двуплечим щупом 5, выполненным, например, из стальной проволоки, то каждый пьезоэлемент воспринимает переменную силу, действующую в направлении обоих плеч щу00

ю

VJ

СЛ 00

па 5. пропорциональную перемещению контактной точки 6. Таким образом, на первых электродах пьезоэлементов возникает напряжение, пропорциональное переменной силе, действующей на каждый пьезоэле- мент.

Подавая напряжение, снимаемое с электродов пьезоэлементов на отклоняющие пластины осциллографа, располагая плоскость, в которой лежит двуплечий щуп, перпендикулярно поверхности тела, можно наблюдать на экране осциллографа траекторию движения контактной точки 6 в плоскости двухплечего щупа, причем изображение на экране осциллографа будет повернуто на угол 45° по отношению к ос- циллографическим осям, так как угол между плоскостью, в которой лежит исследуемая точка, и плоскостями электродов обоих пьезоэлементов, равен 45°.

Описанный измеритель микроперемещений позволяет визуализировать движение точки на поверхности твердого тела, что позволяет значительно сократить время, необходимое для настройки и оптимизации осцилляторов пьезоэлектрических двигателей, которые значительно превышают по ха- рактеристикам электромагнитные

0

5

0

5

двигатели и в настоящее время находят все более и более широкое применение в промышленности.

Формула изобретения Измеритель микроперемещений, содержащий щуп, механически связанный с парой чувствительных элементов, подключенных к регистратору, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измеритель снабжен ручкой с прорезью и подвижно устанолвенным в прорези основанием, щуп выполнен в виде рычага со взаимно перпендикулярными плечами, а его вершина предназначена для контакта с контролируемым объектом, в качестве чувствительных элементов использованы пьезоэлементы, закрепленные на взаимноперпендикулярных плоскостях основания через электроакустические изолирующие прокладки, пьезоэлементы выполнены в виде пластин с поперечной поляризацией между электродами в качестве регистратора использован осциллограф, к отклоняющим пластинам которого подключены соответственно по одному из электродов пьезоэлементов, а вторые электроды пьезоэлементов подключены к его общей шине.

Изобретение предназначено для измерения микроперемещений с визуализацией траектории движения точки на поверхности твердого тела. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Щуп измерителя выполнен в виде рычага со взаимно перпендикулярными плечами, а его вершина предназначена для контакта с контролируемым объектом. Каждый из двух пьезоэлементов воспринимает силу, действующую в направлении обоих плеч щупа. Подавая напряжение с электродов пьезоэлементов на отклоняющие пластины осциллографа, на его экране отражается траектория движения заданной точки контролируемого объекта. 2 ил.

7/ J2

6 1 ь 3

Фиг. 1

73

7J

Фиг. 2