RU1803731C - Устройство дл контрол геометрических параметров объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности контрол . В устройство, содержащее генератор, перестраиваемый полосовой фильтр, два приемопередающих канала, включающих трехплечий циркул - тор, приемопередающую антенну, первый и второй поглотители электромагнитной энергии, детектор, введены трехканальный делитель мощности и два измерительных канала, включающих детектор и измеритель отношений напр жений, что обеспечивает определение отношени  коэффициентов отражени  от эталонного и контролируемого обьектов. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного экспресс-контрол  диаметров , округлости, формы поверхности и профил  сечени  сферических обьектов, диаметра, площади и округлости обьектов круглой форы, а также диаметра, формы профил , округлости и площади отверстий круглой формы. Преимущественна  область использовани  - построение преобразователей и измерительных станций контрольно-сортировочных автоматов дл  отбора обьектов сферической или круглой формы по диаметру.

Целью изобретени   вл етс  устране: ние указанного недостатка, а именно повышение точности контрол  путем исключени  вли ни  девиации уровн  выходной мощности генератора.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема за вл емого устройства контрол  параметров обьектов.

Устройство контрол  параметров обьектов содержит последовательно соединенные генератор 1, полосовой фильтр 2 и трехканальный разветвитель мощности 3, двухканальный разветвитель мощности 4, первый циркул тор 5, первый приемо-пере- дающий излучатель 6, контролируемый обьект 7, первый поглотитель 8, второй поглотитель 9, первый детектор 10, второй циркул тор 11, второй приемо-передаю- щий излучатель 12, эталонный объект 13, третий поглотитель 14, четвертый поглотитель 15, второй детектор 1 б, третий детектор 17, четвертый детектор 18, второй измеритель отношений напр жений 19, третий измеритель отношений напр жений 20, первый измеритель отношений напр жений 21.

Устройство работает следующим образом .

Сначала производ т установку нул , т.е. калибровку равенства коэффициентов передачи каналов эталонного и контролируел

с

XI

ы

емого образцов на рабочей длине волны или на каждой из рабочих длин вон. Органами управлени  генератора 1 и перестраиваемого полосового фильтра 2 устанавливают рабочую длину волны. Перед приемо-пере- дающим излучателем 6 канала контролируемого образца в лунке поглотител  8 устанавливают эталонный образец идентичный эталонному образцу 19. Включают генератор 1 и регулировкой подстроечных аттенюатор каналов эталонного и контролируемого образцов, которые рационально установить перед каждым из всех четырех детекторов, добиваютс  показаний по шкале измерител  отношени  21, равных единице . Калибровку устройства производ т отдельно дл  каждой рабочей длины волны.

Затем производ т контроль параметров объекта. Дл  этого перед излучателем 6 устанавливают в лунку поглотител  8 контролируемый образец 7. По шкале измерител  отношений напр жений 21 отсчитывают отношение напр жений коэффициентов отражений от эталонного и контролируемого объектов, которое и  вл етс  мерой параметра . Величина параметра может быть определена либо по переводным таблицам .или графикам по величине измеренных отношений напр жений или непосредственно по отградуированной шкале измерител  отношений .

Дл  этого производ т градуировку, которой предшествует настройка устройства. После сборки устройства производитс  его настройка, целью которой  вл етс  получение равенства коэффициентов передачи каналов Эталонного и контролируемого образцов, а также получение полного согласовани  каждого канала в отдельности, в особенности, согласовани  приемо-переда- ющих излучателей, а также отсутстви  приема излучател ми побочных отражений,

Настройка устройства производитс  раздельно на каждой из рабочих длин волн. Дл  этого в устройстве изымаютс  эталонный 13 и контролируемый 7 образцы . К детекторам 10 и 16 подключаютс  чувствительные гальванометры. Включают генератор и подстроечными реактивност - ми в каналах эталонного и контролируемого образцов, а также изменени ми конструктивных элементов излучателей и поглотителей добиваютс  отсутстви  показаний обоих гальванометров. Этим достигаетс  отсутствие отражений в каналах. Затем перед излучател ми устанавливаютс  идентичные эталонные образцы и путем регулировки надстроечных аттенюаторов каналов отраженных волн добиваютс  равенства показаний гальванометров, т.е. равенства входных сигналов детекторов 10 и 16. Этим достигаетс  равенство коэффициентов передачи каналов отраженных волн. Затем выходы детекторов 10 и 16 подключают , соответственно, ко входам измерителей отношений напр жений 19 и 20, а к выходам последних подключают чувствительные гальванометры. Регулировкой подстроечных аттенюаторов каналов падающей вол0 ны, включенных на выходах разветвител  3 добиваютс  равенства показаний гальвано- . метров. Этим достигают равенства коэффициентов передач каналов падающей волны. Дл  градуировки устройства использу5 ют набор эталонных объектов идентичного параметра разной величины. Эталонные объекты должны быть выполнены из идентичного материала. Число эталонных объектов зависит от назначени  устройства,

0 диапазона контролируемых значений и точности отсчета (цены делени ). Поэтому число эталонных образцов должно включать в себ  объекты с величиной параметра, равного начальному и конечному значени м ди5 апазона контролируемых значений, а также равного промежуточным значени м. Перед излучателем 12 устанавливают эталонный объект с величиной параметра, равной начальному значению диапазона контролиру0 емых значений, а перед излучателем 6 поочередно устанавливают объекты с промежуточными значени ми параметра и по показател м измерител  отношений напр жени  21 стро т переводную таблицу

5 или график переводных значений вели- чини отношений напр жений в величину параметра. Или же эти значени  нанос т непосредственно на шкалу измерител  отношений 21.

0 Как при проведении настройки и калибровки , так и при проведении контрол  параметров эталонный и контролируемый объекты должны быть выполнены из идентичного материала.

5 Процесс калибровки, т.е. установку нул , необходимо проводить перед каждым началом работы устройства, а также периодически в процессе работы. Так как эта калибровка направлена на уменьшение

0 вли ни  старени  элементов схемы, в первую очередь детекторов, то это обеспечивает повышение точности контрол .

Устройство может быть реализовано общеизвестными техническими средствами. В

5 качестве примера конкретного выполнени  устройства может служить пример выполне- ни  известного устройства. Например, при выполнении устройства в диапазоне частот , пор дка 53,57-78,33 ГГц в волноводном канале З.,6х1,8 мм оно содержит следующие

элементы: генераторы 1 типа генератора ГЧ-142; перестраиваемый полосовой фильтр 2, выполненный в виде открытого резонатора, трехканальный разветвитель мощности 3, составленный из двух последо- вательно включенных направленных ответ- вителей рефлектометра измерител  КСВН типа Р2-69; двухканальный разветвитель мощности 4 типа известных трехдецибель- ных шлейфовых направленных ответвите- лей;,циркул торы 5, 11 типа известных ферритовых циркул торов, обладающих разв зкой между каналами пор дка 20-35 дБ/см; приемопередающие излучатели 6, 12 типа открытых концов волноводов или известных однородных линз с плоской волной в раскрыве; поглотители 8, 14 и 9, 15, выполненные из известных материалов марки 1C  понской фирмы Тосиба дэнки ; детекторы 10, 16, 17, 18 из комплекта рефлектометра измерител  КСВН типа Р2-69; измерители отношений напр жений 19, 20, 21 типа приборов В7-34.

За вл емое устройство контрол  параметров объектов по сравнению с устройством прототипа обладает технико- экономической эффективностью, обусловленной повышением точности измерени . В качестве базы сравнени  могут быть прин ты технико-экономические показатели про- тотипа.

.По сравнению с базовым объектом за вл емое устройство обладает тем преимуществом , что обеспечивает следующее повышение точности контрол . СВЧ-гене- раторы имеют нестабильность опорного уровн  выходной мощности за 15 мин работы после 1ч прогрева 0,05-ОЛ дБ/см, т.е. уровень выходной мощности измен етс  в 1,012-1,022 раза или на 1,2-2,2 процента. Эти изменени  уровн  выходной мощности вызывают изменени  амплитуды отраженных сигналов такого же пор дка, а, следовательно , привод т к погрешности контрол  такого же пор дка. А при измерении коэф-

фициента отражени , как это осуществл етс  в предлагаемом устройстве, удаетс  полностью, исключить это вли ние нестабильности , т.е, повысить точность контрол  на 1,2-2,2%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  геометрических параметров объектов, содержащее последовательно соединенные генератор и перестраиваемый полосовой фильтр, индикатор , двунаправленный делитель мощности , к первому и второму выходам которого подключены первый и второй приемопередающие каналы, каждый из которых включает в себ  трехплечий циркул тор, к первому выходу которого подключена приемопередающа  антенна, охваченна  первым поглотителем электромагнитного излучени , выполненным в виде полой трубы, в торце которой, в раскрыве приемопередающей антенны установлен второй поглотитель электромагнитного излучени  с лункой сферической или конической формы, предназначенной дл  размещени  исследуемого или эталонного объектов, а к второму выхо- ду-детектор, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено трехканальным делителем мощности и двум  измерительными каналами, каждый из которых включает последовательно соединенные детектор и измеритель отношений напр жений, выход перестраиваемого полосового фильтра соединен с входом трех- канального делител  мощности, первый выход которого соединен с входом двунаправленного делител  мощности, второй и третий выходы соединены соответственно с входами первого и второго измерительных каналов, выходы которых подключены к входам индикатора, а выходы детекторов первого и второго приемопередающих каналов соединены с вторым входами измерителей отношений напр жений первого и второго измерительных каналов.