Акустическое устройство для измерения перемещений Советский патент 1978 года по МПК G01B17/00 B06B1/00 

Изобретение относится к области контроля и может быть использовано для измерения перемещения образцов или частей промышленного оборудования преимущественно в условиях высоких температур и радиационных полей.

Известно акустическое устройство для измерения перемещений в радиационных полях, содержащее . два коаксиальных цилиндрических волновода, кпапан-преобразователь, разделяющий волноводы и., связанный с источником перемещений, источник и приемник акустических колебаний, расположенные в разных волноводах l . Однако это устройство производит измерение только линейных перемещений.

Наиболее близким техническим рещеннем к изобретению является акустическое устройство для измерения перемещений, содержащее внещний цилиндрический волновод, коаксиально расположенный с ним внутренний цилиндрический волновод с прорезью, на боковой поверхности, соединяемый с перемещаемым объектом цилиндрический клапан-преоёразЬ ватель с прорезью, соответствующей прорези связанного с ним внутреннего волновода, источник и приемник акустических колебаний

. Однако это устройство не позволяет одновременно фиксировать линейные и угловые перемещения и, тем самым, измерять сложнонапряженное соствйние . объекта.

С целью расширения технологическихвозможностей контроля предлагаемое уст ройство снабжено вторым приемником акустических колебаний, клапан-преобразователь имеет вторую прорейь, внутренний волновод выполнен с второй прорезью соответствующей второй прорези клапана-преобразователя, и со звуконепроницаемой перегородкой, разделяющей его на два полуцилиндра, в каждом из которых расположены приемник и одна из jiP9 резей, причем одна прорезь клапана-преобразователя выполнена шире соответствующей ей прорези одного полуцилинара по дуге, а другая шире прорези другого полуцилиндра в осевом направлении. На чертеже схек атично изображено предлагаемое акустическое устройство для измерения перемещений. Устройство имеет внешний цилиндри ческий волновод 1 и коаксиально расположенный с ним внутренний цилиндрический волновод 2, Во внешнем волноводе 1 находится источник 3 звуковых колебаний , а внутренний волновод 2 разделен звуконепрон1щаемой перегородкой 4 на два им,е1сщих на боковых поверхностях про рези 5 и 6 полуцилиндра 7 и 8, в которых находятся приемники 9 и 10 звуковых колебаний соответственно, связанные через усилители с самописцами (на черте же не показаны). Кроме того, предложенное устройство содержит клапан-преобра зователь .11, разделяющий волноводы 1 и 2 и кинематически связанный с подвиж ной измеряемой базой образца 12. Клапан-преобразователь 11 выполнен в виде цилиндра, на боковых поверхностях кото -рого имеются прорези 13 и 14, соответствующие прорезям 5 и 6 полуцилиндров 7и 8, причем прорезь 13 клапана-преоб разователя 11 выполнена шире соответст вующей ей прорези 5 полуцилиндра 7 по дуге, а прорезь 14 клапана-преобразователя 11 выполнена шире соответствующей ей прорези 6 полуцилиндра 8 в осевом направлении. При нагружении образца 12 осевой растягивающей силой и крутящим моментом происходит перемещение клапана-преобразователя 11 в -осевом направлении и вокруг оси. Соответственное изменение положения прорезей 13 и 14 и соответствующих им прорезей 5 и 6 полуцилиндров 7 и 8 изменяет акустическое сопротивление звуковой волне, которая движется от источника 3 звуковых колебаний по волноводу 1, затем через клапан-преобра зователь 11 по двум полуцилиндрам 7 и 8волновода 2 и, дойця до. приемников 9и 10 звуковых колебаний, вызывает в них электрические сигналы, которые через усилители поступают на самописцы. Поскольку прорезь 13 клапана-преобразователя 11 по дуге шире соответствующей ей прорези S полуцилиндра 7, изменения акустического сопротивления звуковой волне при повороте клапана-преобразователя 11 вокруг своей оси не происходит, а так как прорезь 14 клапанапреобразователя 11 шире соответствую щей ей прорези 6 полуцилиндра 8 в осевом направлении, то исключается изменение акустического сопротивления йри продольном перемещении клапана-преобразователя 11. Таким образом происходит одновременная фиксация линейньтх и угловых перемещений . Формула изобретения Акустическое устройство для измерения перемещений, содержащее внешний цили1шрический волновод, коаксиально рас- положеннь/й с ним внутреннрш цилиндрический волновод с прорезью на боковой поверхности, соединяемый с перемещаемым объектом цилиндрический клапанпреобразователь с прорезью, соответствующей прорези связанного с ним внутреннего волновода, источник и приемник акустических колебаний .отличающийс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля, оно снабжено вторым приемником акустических колебаний, клапан-преобразователь имеет вторую прорезь, внутренний волновод выполнен с второй прорезью, соответ.. ствующей второй прорези -клапана-преобразователя, и со звуконепроницаемой перегородкой, разделяющей -его На два полуцилиндра, в каждом из которых расположены приемник и одна из прорезей, щке чем одна прорезь клапана-преобразователя выполнена шире соответствующей ей прорези одного полуцилннцра по дуге, а другая шире прорези другого полуцилиндра в осевом направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 438048: кл. Q 21 D 1/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР М 428788, кл. В Об В 1/00, 1970.