Магнитострикционный преобразователь перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

На чертеже представлена блок-схе ма преобразователя

Преобразователь содержит звукопровод 1, неподвижную катушку. 2 возбуждения, подвижные приемные катушки 3 и 4 с постоянными магнитами 5 и 6, размещенные.на демпфированном конце звукопровода 1 и установленные между собой на фиксированiiOM расстоянии, р,авном удвоенному расстоянию от катушки 2 возбуждения до свободного конца звукопровода 1, демпфер 7, формирователь 8 импуль- сов записи, связанный с катушкой 2 возбуждения, усилитель-формирователь 9 импульсов считывания, связанный с приемной катушкой 4 дополнительный усилитель-формирователь 10 импульсов считывания, связанный с приемной катушкой 3 расширитель 11 импульсов, входом связанный с выходом дополнительного усилитель-Формирователя 10 импульсов считывания, и схему 12 совпадения, один из входов которой соединен с выходом расширителя 11 импульсов, другой - с выходом .усилите ля-формирователя 9 импульсов считывания, а выход - с входом формирователя 8 импульсов записи.

Преобразователь работает следующи образом.

При подаче импульса тока записи в катушку 2 возбуждения в участке звукопровода 1 под катушкой 2 возбуждения вследствие прямого магнитостриционного эффекта создается импульс механической деформации, который распространяется в обе стороны по звукопроводу 1 со скоростью V. Волна, распространяющаяся вправо по звукопроводу 1, проходит последовательно под приемными катушками 3 и 4 и наводит в них ЭДС. Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, доходит до его свободного конца,отражается от него, проходит под приемными катушKaNOT 3. и 4 и также наводит в них ЭЯС Через время, равное , где х -измеряемое перемещение, в приемных катушках 4 и 3 соответственно прямой и отраженной ультразвуковой волной одновременно наводятся ЭДС, которые. после, усиления и формирования поступают на входы схемы 12 совпадения. Сигнал с выхода схемы 12 совпадения вновь подается через формирователь 8 импульсов записи в катушку 2 возбуждения. Таким образов, в.звукопроводе 1 преобразователя циркулируют импульсы с частотой Z .

При больших диапазонах измерения вследствие неоднородности волнового сопротивления звукопровода 1 по его.длине, обусловленной как структурной неоднородностью материала звукопровода 1, так и неравномерным его нагрев.ом, возможно неодновременное наведение ЭДС, что может привести к сбою работы преобразователя. Применение расширителя 11 импульсов в преобразователе уменьшает вероятность неодновременного наведения ЭДС в приемных катушках 3 и 4.

Преобразователь обладает высокой помехоустойчивостью и надежностью, так как на вход формирователя- импульсов записи будут проходить импульсы считывания только при возбуждении звукопровода в зоне расположения катушки возбуждения. Возбуждение волны в любой другой точке звукопровода под действием помехи не повлияет на работу преобразователя.

Формула изобретения

1. Магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий звукопровод с демпфером, катушку возбуждения, соединенный, с ней формирователь импульсов записи, приемную катушку с постоянным магнитом, связанный с ней усилитель-формирователь импульсов считывания и схему совпадения, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он снабжен дополнительной подвижной приемной катушкой с постоянным магнитом, соединенным с ней дополнительным усилителем-формирователем импульсов считывания, а выходы обоих усилителей-формирователей импульсов считывания соединены с входами схемы совпадения, выход которой связан с входом формирователя импульсов записи.

2 . Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что приемные катушки размещены на демпфированном койце звукопровода и Остановлены между собой на фиксированном расстоянии, равном удвоенному расстоян.ию от катушки возбуждения до свободного конца звукопровода.

3. Преобразователь по п.1, о тл и чающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен расширителем импульсов, входом соединенным с выходом дополнительного усилителя-формирователя импульсов сзчитывания, а выходом - с входом схемы совпадения.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 747812, кл. G 01 В 7/00, 1978 (прототип).

п