Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения параметров вибраций в машиностроении. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерителя при сохранении высокой точности измерений . Измеритель содержит задающий генератор 1, преобразователь 2, излучающий ультразвуковую волну в направлении объекта 3, приемный преобразователь 4, фазовращатель 5, фазовый детектор 6, фильтр 7 высокой частоты, блок 8 регистрации и дополнительный генератор 9. Сигнал с дополнительного генератора 9 периодически изменяет фазу фазовращателя 5. в пределах, обеспечивающих обязательное прохождение сигнала с частотой .SI , соответствующего измеряемым вибрациям, через линейный участок амплитудной характеристики фазового детектора 6 за период частоты 51 дополнительного генератора 9. При йтом амплитуда измеряемого сигнала частоты П имеет максимальное значение, которое измеряется измерителем максимального значения блока 8 регистрации. При выборе частот в соответствии с условием S. 7 fl, где Л -частота среза фильтра 7 высокой частоты, результат измерения не зависит от случайного изменения расстояния между датчиком и поверхностью объекта, а определяется только параметрами электронных узлов измерителя. 1 ил. с $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4228368/25-28 (22) 14.04.87 (46) 30.07.88. Бюл. Р 28 (71) Институт прикладной физики

АН СССР (72) В.В.Казаков (53) 531.71:531,14 534.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1048330, кл. С 01 В 17/00, 1982, Ультразвуковая диагностика.

Горький: ИПФ АН СССР, 1983,с.5-20. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВИБРОПЕРЕИЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения параметров вибраций в машиностроении.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерителя при сохранении высокой точности измерений. Измеритель содержит задающий генератор 1, преобразователь 2 ° излучающий ультразвуковую волну в направ" ленки объекта 3, приемный преобраэо., SUÄÄ 1413420 А1 ватель 4, фазовращатель 5, фазовый детектор 6, фильтр 7 высокой частоты, блок 8 регистрации и дополнительный генератор 9. Сигнал с дополнительного генератора 9 периодически изменяет фазу фазовращателя 5. в пределах, обеспечивающих обязательное прохождение сигнала с частотой .Я, соответствующего измеряемым вибрациям, через линейный участок амплитудной характеристики фазового детектора 6 за период частоты Sl дополнительного генератора 9 ° При этом амплитуда измеряемого сигнала частотьг Slимеет максимальное значение, которое измеряется измерителем максимального значения а

Ф блока 8 регистрации. При выборе частот в соответствии с условием Й > тЯзт Д,, где зз-частота среза Фильтра 7 высокой частоты, результат изме- С рения не зависит от случайного изменения расстояния между датчиком и поверхностью объекта, а определяется только параметрами электронных узлов измерителя. 1 ил. 4Ь

1413420

Т аж 680 Подписное

ВНИИПИ Заказ 3782/41

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения вибраций в машиностроении, судостроении.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерителя при сохранении высокой точности измерений.

На чертеже приведена блок-схема ультразвуково1о фазового измерителя виброперемещений.

Измеритель содержит задающий генератор 1, соединенный с ним излучаю- 15 щий преобразователь 2, излучающий ультразвуковую волну в направлении объекта 3, последовательно соединенные приемный преобразователь 4, фаэовращатель 5, фазовый детектор 6, щ второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 1 фильтр

7 высокой частоты и блок 8 регистрации, выполненный в виде измерителя максимума с регистратором (не пока" 25 эаны), а также. дополнительный генератор 9, подключенный к управляющему входу фазовращателя 5.

Ультразвуковой фазовый.иэмери" тель работает следующим. образом. jp

Выходной сигнал задающего генератора 1 поступает на излучающий преобразователь 2, излучающий ультразву- ковую волну в направлении объекта 3, и. одновременно подается на второй вход фазового детектора 6. Отраженная от объекта 3 ультразвуковая волна принимается приемным преобразователем 4, Вьмодной сигнал преобразователя 4. поступает на фазовращатель 5 4р и с его выхода на первый вход фазового детектора 6. Сигнал дополнительного генератора 9 подается на управляющий вход фаэовращателя 5 и плавно изменяет его фазу с частотой

Я„ обеспечивая периодическое прохождение полезного сигнала через линейный участок амплитудной характеристики фазового детектора 6 независимо от изменения расстояния до объекта 3. Во . время прохождения линейного участка сигнал, возникающий при вибрации объекта 3 с частотой 5.7А1, имеет максимальное значение. Этот сигнал с выхода фазового детектора 6 поступает на фильтр 7 высокой частоты, имеющий 55 частоту среза (Я й,сЯ сд} н пропускающий только измеряемый сигнал.

Из-за сканирования сигнала по амплитудной характеристике фазового детектора 6 сигнал на вьжоде фильтра 7 высокой частоты становится амплитудномодулированньач. Этот сигнал далее по» ступает на измеритель максимума с регистратором блока 8 регистрации, пе риодически измеряющий и регистрирующий только максимальные значения сигнала.

Таким образом, измеритель всегда автоматически возвращает рабочую точку фазового детектора на линейный участок его амплитудной характеристики и этим обеспечивает высокую помехоустойчивость и точность измерений.

При его эксплуатации отсутствует процедура установки определенной первоначальной фазы фазовращателя, что увеличивает производительность измерений. Кроме этого,в предложенном измерителе отсутствуют ограничения на пределы изменения расстояния от преобразователя до контролируемого объекта, что повышает его помехоустойчивость и расширяет область применения.

Формула изобретения

Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений, содержащий задающий генератор, соединенный с ним излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, фаэовращатель, фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, и блок регистрации, отличающийся .тем, что,- с целью повышения помехоустойчивости при сохранении высокой точности измерений, он снабжен допол" нительным генератором, подключенным к управлякщему входу фазовращателя, и фильтром высокой частоты, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход — к блоку регист" рации, блок регистрации выполнен в виде измерителя максимума с регистр ратором, а частота среза фильтра высокой частоты превышает частоту дополнительного генератора.