Устройство для измерения линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных перемещений с помощью ультразвуковых поверхностных волн. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет проведения измерений в интервалах, примыкающих к перемещению на целое число полуволн. Согласно устройству для измерения линейных перемещений в неподвижной пьезоэлектрической пластине с помощью встречноштыревого преобразователя возбуждается поверхностная акустическая волна, которая принимается встречно-штьфевым преобразователем, расположенным на подвижной пьезоэлектрической пластине . При перемещении последней изменяется разность фаз между излучаю- mjiM и принимаемым сигналами, по которой судят о величине перемещения. По достижении заданного фазового угла, близкого к величине фазового угла мертвой зоны, прием поверхностной акустической волны осуществляется вторым встречно-штыревым преобразователем , расположенным на подвижной пьезоэлектрической пластине на расстоянии четверти длины волны от первого преобразователя. 1 ил. SS сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЫИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 В 17/00

/1:, /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3895168/25-28 (22) 15.05.85 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) В.И.Мизарене, К.Yi.Рагульскис, В.10.Снитко и В.A.Потехинский (53) 620.179.16(088.8) (56) Патент Великобритании № 1410152, кл. G 01 В 17/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 823858, кл. G 01 В 17/00, 1979 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных перемещений с помощью ультразвуковых поверхностных волн. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет проведения измерений в интервалах, примыкающих к перемеще„SU 126Î6 О А 1

I

1 г/

) нию на целое число полуволн. Согласно устройству для измерения линейных перемещений в неподвижной пьезоэлектрической пластине с помощью встречноштыревого преобразователя возбуждается поверхностная акустическая волна, которая принимается встречно †штыревым преобразователем, расположенным на подвижной пьезоэлектрической пластине. При перемещении последней изменяется разность фаз между излучающим и принимаемым сигналами, по которой судят о величине перемещения. По достижении заданного фазового угла, близкого к величине фазового гла

"мертвой" зоны, прием поверхностной акустической волны осуществляется вторым встречно-штыревым преобразователем, расположенным на подвижной пьезоэлектрической пластине на расстоянии четверти длины волны от первого преобразователя. 1 ил.

1260680

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных перемещений с помощью ультразвуковых поверхностных волн. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет проведения измерений в интервалах, примыкающих к перемещению на целое число полуволн.

На чертеже представлено устройство для измерения линейных перемещений.

Устройство содержит неподвижную пьезоэлектрическую пластину 1 с расположенным на ней встречно-штыревым преобразователем 2 и нанесенными по В глотителями 3 поверхностных акустических волн и подвижную пьезоэлектрическую пластину 4 с расположенными на ней идентичными встречно-штыревыми преобразователями 5 и 6 и поглотителями ? поверхностных акустических волн. Встречно-штыревой преобразователь 2 соединен с генератором 8.

Встречно-штыревой преобразователь 5 соединен с входом измерителя 9 разности фаз, другой вход которого соединен с генератором 8. Встречно-штыревой преобразователь 6 соединен с входом второго измерителя 10 разности фаз, другой вход которого также соединен с генератором 8. Выходы измерителей разности фаз 9 и 10 подсоединены к считывающему блоку 11.

Встречно-штыревой преобразователь 6 35 установлен на расстоянии четверти длины волны от крайнего электрода встречно-штыревого преобразователя 5, что требуется для создания дополнительного фазового сдвига, при этом 40 указанное расстояние зависит от величины шага электродов встречно-штыревого преобразователя. Измеритель

10 разности фаз, соединенный входом с встречно-штыревым преобразователем 45

6, дает фазовый сдвиг, равный q

= Я/2, величина которого может быть определена расчетным методом и зависит от величины длины волны, излучаемой встречно-штыревым преобразова- 50 тел ем.

Устройство для измерения линейных перемещений работает следующим образом.

При подаче возбуждающего напряже- 55 ния от генератора 8 на встречно-штыревой преобразователь 2 в нем возбуждается поверхностная акустическая волна и распространяется в пьезоэлектрической пластине 1. Поверхностная акустическая волна принимается встречно-штыревыми преобразователями 5 и 6. При перемещении подвижной пьеэопластины 4 по отношению к неподвижной пьезопластине 1 измеритель разности фаз 9, получая сигналы от генератора 8 и встречно-штыревого преобразователя 5, измеряет разность фаз между ними. Измеренная разность фаэ пропорциональна расстоянию между встречно-штыревыми преобразователями 2 и 5 и соответствует измеряемой величине перемещения, что определяется блоком 11 считывания, который постоянно определяет величину фазового угла и сравнивает его с заданным опорным углом.. При достижении заданного фазового угла, близкого величи.не фазового угла мертвой зоны, считывающий блок 11 переключается на работу встречно-штыревого преобразователя 6. Так как встречно-штыревой преобразователь 6 расположен относительно встречно-штыревого преобразователя 5 на определенном расстоянии, т.е. на Я /4, то сигнал, снимаемый с него и измеряемый измерителем 10 разности фаз, сдвинут по фазе на

ti /2 относительно сигнала, снимаемого с встречно-штыревого преобразователя 5 и измеряемого измерителем 9 разности фаз. Таким образом, измеренный фазовый угол измерителем

10 разности фаз будет равен

Ф = 27n + и/2 + и (р, I т. е например, когда измеритель 9 разности фаз измеряет фазовый угол, равный (О, измеритель 10 разности фаэ измеряет фазовый угол, равный = О, измеритель 10 разности фаз измеряет фазовый угол, равный cp = о

90 . Для определения истинного значения фазового угла и соответствующего положения перемещения фазовый о сдвиг ч = 90 вычитается в блоке 11 считывания.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее неподвижную и подвижную пьезоэлектрические плас" тины с встречно-штыревыми преобразователями, измеритель фаз, считывающий блок, последовательно соединенные

Составитель Г.Федоров

Техред Л,Олейник

КорректоР О.Луговая

Редактор Н.Горват

Заказ 5214/36 Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1260680 4 с выходом встречно-штыревого преоб- снабжено третьим встречно-штыревым разователя на подвижной пьезоэлект- преобраэователем, расположенным на рической пластине, и генератор, вы- подвижной пластине на расстоянии ход которого соединен с встречно-шты- четверти длины волны от другого преревым преобразователем на неподвижной образователя, и вторым измерителем пьезоэлектрической пластине и с вто- фаз, входы которого соединены с генерым входом измерителя фаэ, о т л и- ратором и третьим встречно-штыревым ч а ю щ е е с я тем, что, с целью преобразователем, а выход — со счиповышения точности измерения, оно тывающим блоком.