Ультразвуковой фазовый измерительВибРОпЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B17/00 

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано при виброиспытаниях и в ультразвуковой аппаратуре. Известно устройство для измерения параметров вибрации ультразвуковым фазовым методом, содержащее задаювй й генератс несущей частоты, преобразующий элемент и фазовый с детектор tl Недостатком известного устройства является наличие нелинейных искажений выходного сигнгшэ. Наиболее е5лизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой фазовый измеритель виброперёмещений, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразов тель и фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 2 . Недостатком известного измерителя является низкая точность измерений из-за наличия нелинейных искажений выходного сигнала за счет произвольного выбора рабочей точки излучающего и. приемного преобразователей. Цель изобретения - повышение точности измерений. поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем/ вход которого подключен к выходу фазового детектора, схемой И, коммутатором, шаговым двигателем и преобразователем уголперемещение f выход которого соединен с излучаю1ф1М преобразователем, генератором тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И, выход приемного преобразователя подключен ко второму входу фазового детектора. На чертеже представлена блок-схема измерителя. Измеритель виброперемещений содержит последовательно соединенные задаквдйй генератор 1,, излучающий преобразователь 2, приемшлй преобразователь 3 и фазовый детектор 4, второй вход которого подключен к выходу задакндего генератора 1, последовательно соединенные усилитель-формирователь 5, вход которого подключен к выходу фазового детектора 4, схему б И/ коммутатор 7, шаговый двигатель 8 и преобразователь 9 угол-перемещение, выход которого соединен с излучакщим преобразователем 2. Выход при емного преобразователя 3 соединен со втсфым входом фазового детектора 4. Ко второму входу схекы 6 И подключен генератор 910 тактовых импульсов. Устройство работает следующим . С выхода задакхцего генератора 1 электрический сигнал, поступая на из лучающий преобразователь 2, преобразуется, в акустические ультразвуковые колебания, KOTOix e достигают поверхности исследуемого объекта 11, отражаются от него и поступают на один из входов фазового детектора 4, на другой вход которого поступает опорный сигнал с выхода задающего генератора 1. Выходной сигнал с фазового детектора 4 поступает на усилитель-формирователь 5, где из синусоидального низкочастотного сигнала преобразуется в импульсы прямоугольной, форкш. Сигналы с выхода усилителя-формирова теля 5 поступают на первый вхсщ схемы 6 И, на второй вход которой посту пают импульсы генератора 10 тактовых импульсов. . С выхода схемы 6 И на вход коммутатора 7 поступают импульсы, с выхода которого сигналы поступают для управления режимом шагового двигателя 8. При поступлении на обмотки шагового двигателя 8 импульсов ротор двигателя, вращаясь равномерно, пере м&цает укрегшенный на преобразователе 9 угол-перемещение излучающий преобразователь 2. При этом фаза СИГ нала, отраженного от исследуемого объекта, меняется относительно опорного сигнала, поступающего на второй вход фазового детектора 4, на выходе которого появляется синусоидальный сигнал, частота которого линейно зависит от скорости движения излучающего преобразователя относительно объекта. Задний фронт импульса, поступаквдСго с усилителя-формирователя 5, соответствует оптимальному расстоянию Rjj. Таким образом, в момент прекращения действия прямоугольного импульса схема б И закрывается, и импульсы с ее выхода перестают поступать на кои 4утатор 7. Тогда преобразователь 9 угол-перемещение зафиксирует расстояние RO, что соответствует оптимальному режиму работы измерителя виброперемещений. Предлагаемый измеритель позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения поградности измерений при выборе рабочей точки на расстоянии Формула изобретения Ультразвуковой фазовый измеритель виброперем цений, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразователь и фазовый детектор, второй вход которого подКлючен к выходу задающего генераторд, отли чающий ся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем, вход которого подключен к выходу фазового детектора, схемой и, коммутатором, шаговым двигателем и преобразователем угол-перемещение, выход которого соединен с излучающим преобразователем, генератором тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И, выход приемного преобразователя подключен ко второму входу фазового детектора. Источники информации, принятые во -внимание при зкспертизе 1.Испытание и контроль качества машин и приборов. Горький, ВолгоВятское книжное изд-во, 1972, вып. 13, с. 77. 2,Редчиков В.В. Ультразвуковой фазовый метод измерения виброперемещений. Знание, ВДНТП им. Дзержинского, 1973, с. 194-199 (прототип).