Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1978 года по МПК H04R17/00 

Изобретение относится к акустике и может использоваться в качестве пер вичного преобразователя в системах автоматического управления, регулирования и контроля. Известны магнитострикционные преобразователи перемещений, содержащие звукопровод, катушки .возбуждения и считывания, демпферы и магниты смещения, выходной величиной которых служит отношение интервалов времени распространения упругих волн в рабочем и опорном канале l . Однако реализация такого преобразования сложна и требует больших аппаратурных затрат. Известен также магнитострикционный преобразователь линейных перемещений содержащий звукопровод, рабочую пару катушек, опорную пару катушек, магниты смещения,оконечные и вспомогатёльные демпферы 2. Информацией о перемещении служит отнсяпение частоты циркуляции упругих колебаний в опорном канале преобразователя к частоте циркуляции в рабочем канале. Однако выполнение рабочего и опорного каналов преобразователя на общем звукопроводе увеличивает габариты преоб- . разователя на длину опорного канала j вспомогательного демпфера, линейные размеры которого для обеспечения необходимого затухания должны быть в два раза больше линейных размеров оконечных демпферов, причем использование дополнительного демпфера и двух магнитов смещения усложняют конструкцию преобразователя. Кроме того, снижается надежность преобразователя в работе из-за возможности прохождения упругой волны из рабочего канала преобразователя в опорный. Цель изобретения - повышение точности линейных перемещений путем повышения акустической изоляции между звукопроводами, Это достигается тем, что звукопровод рабочего канала расположен параллельно звукопроводу опорного канала, а его концы помещены в демпферы звукопровода опорного канала, причем магнит смещения охватывает оба звукопровода. На чертеже дана схема предлагаемого магнитострикционного преобразователя. На звукопроводе 1 рабочего канала расположена пара рабочих катушек 2 и 3, одна из которых является передающей, а другая - приемной. На звукопроводе 4 опорного канала расположена опорная пара катушек 5 и 6. Катушка 5 является передающей, а катушка 6 - приемной. Концы звукопроводов помещены в демпферы 7 и 8. Катушка 2 выполнена подвижной и жестко соединена с объектом, перемещение которого измеряе:гся Для повЕлшения эффективности преобразования звукопроводы в области приемных катушек подмагничиваются общим постоянным магнитом 9 смещения. Преобразователь работает следующим образом. При подаче имдульса тока записи в передающую катушку 2,на участке звуко провода 1 под катушкой 2 вследствие прямого магнитострикционного эффекта возбуждается упругая волна, распространяющаяся со скоростью V в обе сторо ны по звукопроводу 1. Волна, распрос раняющаяся влево по звукопроводу 1, поглощается демпфером 7. Волна, распространяющая вправо по звукопроводу 1, достигает приемной катушки 3 чере время , . t, x/V, где X - измеряемое перемещение. Распространяясь далее, волна поглощается демпфером 8. При прохождении упругой волны под приемной катушкой 3 в последней всле ствие обратного эффекта магнитострик ции наводится сигнал считывания, кот рый после соответствующего усиления формирования вновь подается в переда ющую катушку 2. Таким образом, в зву копроводе 1 преобразователя циркулируют импульсы с частотой Аналогично,в звукопроводе I циркулируют импульсы с частотой , . , , где а - расстояние между катушками 5 и 6. Выходной величиной преобразователя является отношение Q частоты 1д иркуляции упругих колебаний в зву опроводе 4 к частоте 1 циркуляции пругкх колебаний в звукопроводе 1 ,, io V/q 1 --Х: i/Y/x Таким образом, предлагаемый преобразователь обладает высокими метрологическими характеристиками, так как его выходная величина не зависит от скорости распространения упругих колебаний в звукопроводе. Формула изобретения Магнитострикциоиннй преобразователь линейных перемещений, содержащий эвукопровод опорного канала с демпферами на концах и с жестко закрепленной на нем парой катушек, звукопровод рабочего канала с парой катушек, одна из которых имеет возможность перемещаться вдоль звукопровода, а другая жестко закреплена на нем, и постоянный магнит смещения, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения линейных перемещений путем повышения акустической изоляции между каналами, звукопровод рабочего канала расположен параллельно эвукопроводу опорного канала, а его концы помещены в демпферы звукопровода опорного канала, причем магнит смещения охватывает оба звукопровода. Источники инфогиисшии, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР 204379, кл. Н 04 И 15/00, 1965. 2,Авторское свидетельство СССР 493045, кл. Н 04 Т 15/00, 1974.