RU1811265C - Ultrasonic inclination meter - Google Patents
Ultrasonic inclination meterInfo
- Publication number
- RU1811265C RU1811265C SU4946544A RU1811265C RU 1811265 C RU1811265 C RU 1811265C SU 4946544 A SU4946544 A SU 4946544A RU 1811265 C RU1811265 C RU 1811265C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- coding
- sound
- polarizer
- hinge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и контроля углового отклонения объекта. The invention relates to measuring equipment and is intended to measure and control the angular deviation of the object.
Целью изобретения является повышение разрешающей способности преобразователя за счет увеличения базы прохождения упругой волной С-образного акустического тракта. The aim of the invention is to increase the resolution of the transducer by increasing the base of passage of the elastic wave of the C-shaped acoustic path.
На фиг. 1 приведена структурная схема ультразвукового наклономера; на фиг. вариант выполнения его блока кодирования и вычислений; на фиг.3 основные временные диаграммы, поясняющие работу ультразвукового наклономера. In FIG. 1 shows a structural diagram of an ultrasonic tiltmeter; in FIG. an embodiment of its coding and computing unit; figure 3 of the main timing diagrams explaining the operation of the ultrasonic tiltmeter.
Ультразвуковой наклономер (фиг.1) содержит С-образный звукопровод 1 из магнитострикционного материала с радиусом закругления R, поводок 2, поляризатор 3, шарнир 4, акустический поглотитель 5, отражающую нагрузку 6, сосредоточенный элемент 7 считывания, генератор 8 импульсов, усилитель 9 записи, усилитель-формирователь 10 считывания, блок 11 кодирования и вычислений, шину 12 управления, n-шины 13 данных и m-шины 14 знака наклона. Магнитострикционный звукопровод 1 заключен в акустический поглотитель 5. С одной стороны от него на звукопроводе 1 неподвижно закреплен сосредоточенный элемент 7 считывания, подключенный через усилитель-формирователь 10 считывания и сигнальному входу блока 11 кодирования и вычислений, а с другой стороны отражающая нагрузка 6. На рабочей части звукопровода 1 закреплен поляризатор 3, выполненный с возможностью перемещения, кинематически подключенный через поводок 2 и шарнир 4 к осевому центру звукопровода 1. Выход усилителя 9 записи гальванически подключен к звукопроводу 1 через акустический поглотитель 5. Его вход соединен с опорным входом блока 11 кодирования и вычислений, а также с выходом генератора 8 импульсов, вход которого подключен к шине 12 управления. Первая и втоpая группы выходов блока 11 кодирования и вычислений подключены к шинам 13 данных и шинам 14 знака наклона соответственно. The ultrasonic tiltmeter (Fig. 1) contains a C-
Ультразвуковой наклономер работает следующим образом. Ultrasonic tiltmeter works as follows.
Первоначально преобразователь (фиг.1) находится в заблокированном состоянии. По сигналу "Разрешение" (фиг.3а), подаваемому по шине 12 управления, он переводится в режим работы. Запускается генератор 8 импульсов, вырабатывающий прямоугольные видеоимпульсы с частотой опроса первичного преобразователя fоп 1/Топ (фиг.3,б), которые проходят на опорный вход блока 11 кодирования и вычислений и вход усилителя 9 записи. Производится обнуление счетчиков 20-22 блока 11 кодирования и вычислений и возбуждение усилителя 9 записи. На его выходе формируется токовый сигнал записи, который проходит в среду магнитострикционного звукопровода 1 и возбуждает под поляризатором 3 упругую волну кручения вследствие магнитомеханического преобразования (эф. Видемана). Эта волна в следующий момент времени распространяется в обе стороны по С-образному звукопроводу 1.Initially, the converter (FIG. 1) is in a locked state. On the signal "Resolution" (figa), supplied via the
Так, распространяясь в сторону сосредоточенного элемента 7 считывания, упругая волна достигает его через искомое время
T1=
(1) где l1 расстояние от сосредоточенного элемента 7 считывания до поляризатора 3 по огибающей звукопровода 1 и считывается вследствие магнитоупругого преобразования (эф. Виллари). Поступая на вход усилителя-формирователя 10 считывания, аналоговый сигнал (фиг.3.в) усиливается, преобразуется в прямоугольный видеоимпульс (фиг.3.г) и проходит на сигнальный вход блока 11 кодирования и вычислений, переключая его Т-триггер 15 (фиг.2, фиг.3.е,ж). По фронту его сигнала переключается второй Т-триггер 16 (фиг.3.д), что вызывает запуск измерительного генератора 17 (фиг.3.з,и,к). Его счетные сигналы, следующие с частотой дискретизации временного интервала перемещения fо 1/То, проходят на входы логических элементов 18, 19 И и подсчитываются первым счетчиком 20 (фиг.3,з). Импульсы генератора 17 одновременно проходят через открытый второй логический элемент 19 И на счетный вход третьего счетчика 22 (фиг.3.и) и накапливаются, формируя код перемещения
N1= T1fo= · fo
(2)
Другая упругая волна распространяется по звукопроводу 1 в сторону отражающей нагрузки 6, достигает ее, испытывает отражение без изменения фазы и профиля волны и распространяется в сторону сосредоточенного элемента 7 считывания, который достигает через искомое время
T2=
(3) где l2 расстояние от поляризатора 3 до отражающей нагрузки 6 по огибающей звукопровода 1.So, propagating in the direction of the concentrated
T 1 =
(1) where l 1 is the distance from the
N 1 = T 1 f o = F o
(2)
Another elastic wave propagates through the
T 2 =
(3) where l 2 is the distance from the
В результате на выводах сосредоточенного элемента 7 считывания формируется аналоговый сигнал считывания, преобразуемый в прямоугольный видеоимпульс усилителем-формирователем 10 считывания (фиг.3,г). Производится переключение Т-триггеров 15, 16, что ведет к останову измерительного генератора 17, блокированию логических элементов 18, 19 И и запуску одновибратора 23 (фиг.3.л), по сигналу которого устанавливаются в исходное состояние Т-триггеры 15, 16 (фиг.3,д,е,ж.). На выводах второго счетчика 21 формируется код перемещения
N2= T2 fo= · fo
(4)
а на выводах первого счетчика 20 код полного цикла преобразования перемещений, равный
N3= T fo= (T1+T2) fo= 2 · fo
определяющий угловое отклонение αобъекта от положения вертикали в относительных значениях.As a result, at the terminals of the
N 2 = T 2 f o = F o
(4)
and on the outputs of the first counter 20, the code of the complete cycle of the transformation of movements equal to
N 3 = T f o = (T 1 + T 2 ) f o = 2 F o
determining the angular deviation of the α object from the vertical position in relative values.
С выхода второго и третьего счетчиков 21, 22 коды (2), (4) поступают на входы второго вычитателя 25, где производится вычисление относительного значения кода углового отклонения объекта, равный удвоенной величине чувствительности перемещения
N4= N3-N5= 2 · fo
(7)
По относительным значениям кодов (6), (7) отклонения объекта от вертикали α= ll1--l2l/0,01745 R в третьем вычитателе 27 производится вычисление результирующего кода удвоенной разрешающей способности по перемещению, равный
Nx= N4-N 2 · fo
(8)
Знак кода (8) отклонения объекта вычисляет цифровой компаратор 28 и представляет его в виде m=3-разрядного кода
N3н= N3-N5=
(9)
На выходе логического элемента 29 ИЛИ формируется сигнал (0/1), которым переключаются входы цифрового коммутатора 26, определяя однозначное прохождение кодов (6), (7) на входы третьего вычитателя 27 (8). С выходов блока 11 кодирования и вычислений код Nх проходит на n-шины 13 данных с формированием сигнала "Угол наклона". Код Nзн знака наклона с других выходов блока 11 проходит на m-шины 14 знака наклона, формируя сигнал "Знак наклона". На этом цикл преобразования завершается и преобразователь переходит в режим ожидания очередного цикла, который выполняется по сигналу генератора 8 импульсов.From the output of the second and third counters 21, 22, codes (2), (4) go to the inputs of the second subtractor 25, where the relative value of the code of the angular deviation of the object is calculated, which is equal to twice the sensitivity of movement
N 4 = N 3 -N 5 = 2 F o
(7)
Using the relative values of codes (6), (7), the deviation of the object from the vertical α = ll 1 --l 2 l / 0,01745 R in the third subtractor 27, the resulting code of the doubled resolving capacity for moving is calculated, which is equal to
N x = N 4 -N 2 F o
(8)
The sign of the code (8) of the deviation of the object is calculated by the digital comparator 28 and presents it in the form of m = 3-bit code
N 3n = N 3 -N 5 =
(nine)
At the output of the OR gate 29, a signal is generated (0/1), which switches the inputs of the digital switch 26, determining the unique passage of codes (6), (7) to the inputs of the third subtractor 27 (8). From the outputs of the coding and
Таким образом, выполнение звукопровода первичного преобразователя С-образным с отражающей нагрузкой повышает в два раза его разрешающую способность при заданной частоте дискретизации временного интервала перемещения (8) по сравнению с прототипом. Кроме того, выполнение звукопровода металлическим позволяет одновременно повысить надежность, технологичность ультразвукового наклономера, способствуя расширению области технического приложения. Thus, the implementation of the sound duct of the primary transducer C-shaped with a reflective load doubles its resolution at a given sampling frequency of the time interval of movement (8) compared with the prototype. In addition, the implementation of the sound duct metal allows you to simultaneously increase the reliability, manufacturability of the ultrasonic tiltmeter, helping to expand the field of technical applications.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4946544 RU1811265C (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Ultrasonic inclination meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4946544 RU1811265C (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Ultrasonic inclination meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1811265C true RU1811265C (en) | 1995-06-19 |
Family
ID=30442101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4946544 RU1811265C (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Ultrasonic inclination meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1811265C (en) |
-
1991
- 1991-06-18 RU SU4946544 patent/RU1811265C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 861941, кл. G 01C 9/18, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0024495B1 (en) | Acoustic pulse delay line system for measuring distances along a magnetostrictive wire | |
US4413517A (en) | Apparatus and method for determining thickness | |
US4222273A (en) | Digital type ultrasonic holography apparatus | |
RU1811265C (en) | Ultrasonic inclination meter | |
RU2035693C1 (en) | Inclinometer | |
RU2299407C2 (en) | Ultrasound gage-indicator | |
RU2213940C1 (en) | Ultrasonic level gauge | |
RU2298156C1 (en) | Level meter-indicator | |
RU2189009C2 (en) | Ultrasonic converter of linear displacement | |
SU1285631A1 (en) | Versions of linear shift converter | |
RU2006793C1 (en) | Ultrasound converter of linear movements | |
RU2097916C1 (en) | Movement-to-code module converter | |
RU2039930C1 (en) | Ultrasonic displacement transducer | |
RU2031360C1 (en) | Ultrasonic converter of linear movements of object | |
RU2299401C2 (en) | Ultrasound transformer of angular displacements | |
RU2039929C1 (en) | Ultrasonic displacement transducer | |
SU1296942A1 (en) | Ultrasonic meter of flow velocity | |
SU1527572A1 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
RU2075728C1 (en) | Ultrasonic converter of inclination angle | |
SU1747892A1 (en) | Ultrasonic linear displacement rate sensor | |
SU1765690A1 (en) | Ultrasonic displacement transducer | |
SU1564727A1 (en) | Position-to-code converter | |
SU747812A1 (en) | Magnetostriction differential displacement transducer | |
SU1696845A1 (en) | Digital magnetostrictive displacement transducer | |
SU1620834A1 (en) | Ultrasonic meter of displacements |