Устройство для измерения размеров изделий Советский патент 1977 года по МПК G01B17/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретениеотноситея к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения наружного диаметра изделий, например труб и прутков.

Известны устройства для определения

поперечного сечения нити или проводаfll соединяющие источник и приемник звуковы колебаний, расположенные на определенно расстоянии друг от друга. При измерении между источником и приемником создают звуковое поле стоячих волн, по крайней мере, двух различных частот, помещают в него провод, и поперечное сечение изделия определяют по изменению амплитуды или фазы, по крайней .мере, одной из волн.

Недостатком таких устройств является низкая точность измерения изделий с наружным диаметром до нескольких десятков миллиметров,

Известно устройство для контактного измерения размеров изцели}. 2, содержа- щее два волновода и установленные на каждом из них с одного конца соответст-

венно излучатель к приемник звуковых колебаний.

О размере изделия судят по изменению параметров ультразвуковых колебаний (например, амплитуды), прошедших через

. изделие в направлении измеряемого размера..

Для эффективного ввода и вывода колебаний в изделие волноводы выполняют в виде контактных штырей со смазкой (масло ) в месте контакта с поверхностью изделия.

Однако такое устройство не позволяет измерять бесконтактно с высокой точностью эффективный размер цилиндрических изделий из любых материалов, имеющих диаметр до нескольких десятков миллиметров,

Вышеуказанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено цилиндрической втулкой с двумя боковыми отверстиями в средней части, в которых жестко закреплены свободные концы вол.новодов, выполненных с полостями для распространения ультразвуковых волн, размешенными D торцах втулки цилиндрическими звуконепроницаемыми направляющими для установки контролируемого изделия и диафрагмой с осевым калиброванным отверстием, установленной соосно втулке между ее боковыми отверстиями,

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий виц.

Устройство содержит волноводы 1, 2 с полостями; на концах волновода 1 расположен излучатель 3 звуковых колебаний, соединенный со звуковым генератором 4, а на конце волновода 2 расположен приемник 5 звуковых колебаний газа, соедиценньгй через усилитесь 6 с регистрирующим прибором 7, каждый волновод снабжен звукопоглатителем 8.:

Волноводы сообщаются диафрагмой 9 с калиброванным отверстием Ю, которая расположена между двумя цилиндрическими направляющими 11, размещенными в торцах цилиндрической втулки 12, По обе сторонь от диафрагмы 9 имеются боковые отверстия 13, в которых жестко закреплены свободные концы волноводов.

При измерении контролируемое изделие 14 через направляющие 11 вводится под диафрагму 9 и непрерывно перемещается через калиброванное отверстие 10, Поток бегущих плоских звуковых волн от излучателя 3, питаемого генератором 4, распространяется по полости волновода 1 6 сторону диафрагмы 9, проходит через кольцевой зазор между изделием и калиброванным отверстием, распространяясь далее по полости волновода 2, достигает приемни ка 5, где индуцирует переменный электрический сигнал, который усиливается усилителем 6 и регистрируется прибором 7,

Звукопоглатители 8 обеспечивают в волноводах условия бегущей звуковой волны. При уменьшении или увеличении диаметра изделия, проходящего через отверстие 10 диафрагмы 9, уг1екьшается или увеличивается акустическое сопротивление кольцевого зазора, а следовательно, и амплитуда звукового сигнала на приемнике 5,

Это позволяет с малой погрешностью (до нескольких микрон) контролировать бесконтактно эффективный диаметр изде ЛИЯ, поскольку колебания распространяются не через само изделие, как в прототипе а по газу, заполняющему полости волноводов, и через кольцевой зазор , акустическое сопротивление которого определяется его размером.

Толщина диафрагмы может быть от долей миллиметра до нескольких миллиметров и выбирается в зависимости от диапазона отклонения измеряемого диаметра изделия. При толщине стенок направляющих втулок L 8, например -т 20, они являются практически звуконепроницаемыми, естественно при наличии измеряемого изделия.

Формула изобретения

Устройство для измерения размеров изделий, содержащее два волновода и установленные на каждом из них с одного конца соответственно излучатель и приемник звуковых колебаний, отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения размеров цилиндрических изделий с диаметром до нескольких десятков милли1у тров, оно снабжено цилиндрической втулкой с двумя боковыми отверстиями в средней части, размещенными в торцах втулки цилиндрическими звуконепроницаемыми направляющими для установки контролируемого изделия и диафрагмой с осевым калиброванным отверстием, установленной соосно втулке между ее боковыми отверстиями, а волноводы выполнены с полостями для распространения звуковых волн и своими свободными концами закреплены в указанных отверстиях втулки..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

8