Устройство для контроля размеров цилиндрических изделий Советский патент 1982 года по МПК G01B15/04 G01N22/02 

(Б ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ Щ1ЛИНДРИЧЕСКИХ Изобретение относится к измерител ной технике. Известно устройство для контроля размеров цилиндрических изделий, содержащее две антенны, расположенные диаметрально противоположно относительно контролируемого изделия, при этом контролируемое изделие и антенны установленны с возможностью вращения друг относительно друга l Недостатком известного устройства является низкая точность. Известно также устройство.для контроля размеров цилиндрических изделий, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный с приемником и приемно-передающей антенной 2. Однако это устройство не обеспечивает высокую точность при контроле цилиндрических изделий с овальностью и смещением оси. Цель изобретения - повышение точности при контроле цилиндрических из

ИЗДЕЛИЙ делий с овальностью и смещением оси, а также обеспечение одновременного измерения овальности и пространственного смещения оси. Для достижения цели в устройстве для контроля размеров цилиндрических изделий, содержащем сверхвысокочастотный генератор, соединенный с приемником и приемо-передающей антенной, приемно- передаюцая антенна выполнена в виде кольцевой решетки излучателей, соединенных последовательно между собой через циркуляторы, при этом первый циркулятор соединен со сверхвысокочастотным генератором, а последний циркулятор подключен к приемнику, кроме того, вход и выход второго циркулятора соединены между собой через введенный дискриминатор, выход которого подключен к второму входу приемника. На чертеже приведена структурная схема устройства. 3 Устройство для контроля размеров цилиндрических изделий, содержит сверхвысокочастотный генератор 1, со диненный с приемником 2 и приемо-передеющей антенной, выполненной в виде кольцевой решетки излучателей соединенных последовательно между собой через циркуляторы , при этом циркулятор 7 соединен со сверхвысокочастотным генератором,1, циркулятор 10 подключен к приемнику 2, а вход и выход циркулятора 8 соединены между собой через -дискриминатор 11, вход которого подключен к втором входу приемника 2. Устройство работает следующим образом, Электромагнитное излучение от сверхвысокочастотного генератора 1, через направленный ответвитель Т 2 и циркулятор 7 с помощью излучателя 3 направляется на контролируемое цилиндрическое изделие 13. Отраженный от него сигнал принимается тем же излучателем 3 и через циркуляторы 7 и 8 подается на излучатель k, затем аналогичным образом сигнал транслируется через контролируемое цилиндрическое изделие 13, проходя излучатели 5 и 6, Таким образом, излучатели 3-6, диаметрально расположенные по отношению к контролируемому цилиндрическому изделию 13, соз дают кольцевую систему передачи полезного сигнала от одного общего сверхвысокочастотного генератора 1 путем его последовательной трансляции через контролируемое цилиндрическое изделие 13. Сигнал, четырежды отрак енный от контролируемого цилинд рического изделия 13 с циркулятора 10 поступает в блок 1 сравнения приемника 2, куда также-поступает и опорный сигнал той же частоты со сверхвысокочастотного генератора 1 через направленный ответвитель 12. При оптимальной начальной установке контролируемого цилиндрического изделия 13с номинальным .значением его диаметра, когда зазоры Ц,1о, 1 между излучателями 3,,5 и 6 и поверхностью контролируемого цилиндрического изделия 13 равны, производят настройку блока 14 сравнения так, чтобы результирующий сигнал был равен нулю. При отклонении диаметра контролируемогб цилиндрического изделия 13 от номинального значения на величину -( Д D появляется пропорсоединенныи с приемником и приемнопередающей антенной, отличающееся тем, что, с целью повышециональный сигнал ±ди, который фиксируется на индикаторе 15 связанном с блоком lA сравнения через коммутатор 1б. При появлении овальности диаметра или пространственного смещения оси контролируемого цилиндрического изделия 13 фазовый путь полезного сигнала остается неизменным. Например, увеличение 1 и 1 на д1 лриводит к уменьшению соответственно IQ и 1. на ту же величину. При смещении центра О, например, влево на ul, зазор 1 увеличивается, а 1-t уменьшается на ту же величину 1. При этом очевидно, что всегда l, + Ц+ 14 const,Toe. результирующий сигнал является функцией только диаметра контролируемого цилиндрического изделия 13, При одновременном контроле величин овальности диаметра и пространственного смещения оси контролируемого цилиндрического изделия 13 производится вычитание отраженного в излучатель 3 СВЧ сигнала из сигнала, отраженного в излучатель k. Для этого отраженные сигналы через направленные ответвители 17 и 18 подаются в дискриминатор 11, разностный сигнал с которого поступает через коммутатора 1б на тот же индикатор 15, Поскольку разность отраженных сигналов пропорциональна разности их фаз, то, следовательно, она пропорциональна разности Q -Д1, причем при вращении контролируемого цилиндрического изделия 13 вокруг собственной оси с частотой LU эта разность меняется С той же частотой при пространственном смещении оси, и с удвоенной частотой при появлении овальности диаметра. Таким образом, с помощью предлагаемого устройства MOWHO с большой точностью измерить диаметр цилиндрического изделия при наличии его овальности, а также пространственного смещения оси, с одновременным определением величин этих параметров. Формула изобретения 1. Устройство для контроля размеров цилиндрических изделий, содержащее сверхвысокочастотный генератор. ния точности при контроле цилиндрических изделий с овальностью и смещением оси, приемно-передающая антенна выполнена в виде кольцевой ре шетки излучателей, соединенных последовательно между собой через цирк ляторы, при этом первый циркулятор соединен с сверхвысокочастотным генератором, а последний циркулятор подключен к приемнику. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного измеред 4 ния овальности и пространственного смещения оси, вход и выход второго циркулятора соединены между собой че рез введенный дискриминатор, выход которого подключен к второму входу приемника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 1823S8, кл. G 01 N 23/2, 19б5. 2. Дефектоскопия, 1968, И 6, с.ВО ( прютотип.