Ультразвуковое устройство для контроля перемещений Советский патент 1975 года по МПК G01B17/00 

1

Известны ультразвуковые устройства, содержащие генератор колебаний, излучатель, волновод, приемник и фазометр.

Предлагаемое ультразвуковое устройство отличается от известных тем, что снабжено приемником с усилителем и фазочувствительньш. блоком, автоматически вводящим коррекцию в генератор излучателя при изменении фазы стоячей волны. Это повышает точность отсчета.

Принцип действия предлагаемого устройства показан на фиг. 1 и 2.

Описываемое ультразвуковое устройство может быть выполнено в двух вариантах.

Согласно первому варианту устройство для контроля перемещений содержит генератор с излучателем и два акустических приемника ультразвуковых колебаний с усилителями и фазометр, который управляет системой автоматической подстройки частоты генератора. Такой вариант дает возможность компенсировать систематические погрешности.

Излучатель 1 (фиг. 1), возбуждаемый генератором 2, устанавливают на станке или измерительной машине, который излучает ультразвуковые колебания в воздух в направлении акустических приемников 3 и 4. Приемник 3 перемещается вместе с подвижным элементом станка или машины. При его перемещении изменяется разность фаз электрических колебаний высокочастотного генератора 2, возбуждающего излучатель 1, и колебаний на выходе приемника 3 и усилителя 5. Разность фаз измеряется фазометром 6. Расстояния 1х, соответствующие нулевой разности фаз или целому числу нолуволн, фиксируются счетным устройством 7. Для компенсации систематических погрешностей устройство содержит акустический приемник 4, установленный на фиксированном расстоянии 4- При изменении условий распространения ультразвуковых волн меняется разность фаз между колебаниями генератора 2 и колебаниями на выходе приемника 4 и усилителя 8, которая измеряется фазочувствительным блоком 9. Последний через управляющий элемент 10 осуществляет автоматическую подстройку частоты генератора 2.

По второму варианту предлагаемое устройство представляет собой прозрачное тело (например, оптическое стекло) с возбужденными в нем стоячими ультразвуковыми волнами и содержит электронно-оптическую систему для визуализации и отсчета полос интерференции

света на ультразвуке. Устройство содержит также акустический приемник с усилителем и фазочувствительный блок, который осуществляет автоматическую коррекцию при изменении фазы стоячей волны.

В прозрачном волноводе 11 (фиг. 2), уста

новленном на станке или из.1ерительной мамашине, при помощи излучателя 12 и генератора 13 возбуждаются стоячие ультразвуковые волны. При освещении стоячих ультразвуковых волн параллельным пучком света, образованным осветителем 14, щелью 15 и объективом 16, в фокальной плоскости объектива 17 возникает изображение стоячих волн в виде светлых и темных интерференционных полос. При перемещении волновода 11 фотоэлектрическое устройство 18 осуществляет регистрацию полос. Для компенсации систематических погрещностей устройство содержит акустический приемник 19 с усилителем 20. При изменении разности фаз колебаНИИ генератора 13 и колебаний на выходе усилителя 20, которая измеряется фазочувствительным блоком 21, через управляющий элемент 22 осуществляется автоматическая подстройка частоты генератора 13.

Предмет изобретения

Ультразвуковое устройство для контроля перемещений с генератором и излучателем, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности отсчета, оно снабжено приемником с усилителем и фазочувст.вительным блоком, автоматически вводящим коррекцию в генератор излучателя при изменении фазы стоячей волны.