RU2025670C1 - Vibration meter - Google Patents
Vibration meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2025670C1 RU2025670C1 SU5008234A RU2025670C1 RU 2025670 C1 RU2025670 C1 RU 2025670C1 SU 5008234 A SU5008234 A SU 5008234A RU 2025670 C1 RU2025670 C1 RU 2025670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detector
- antenna
- frequency
- distance
- increase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к виброметрии и может быть использовано в качестве измерителя вибрации. The invention relates to vibrometry and can be used as a vibration meter.
Известен измеритель вибрации [1], содержащий генератор СВЧ, двойной волноводный Т-образный мост, антенну, регулируемую нагрузку и детектор с индикатором. Работа измерителя основана на разбалансе моста, который происходит при перемещении контролируемого объекта. Known vibration meter [1], containing a microwave generator, a double waveguide T-shaped bridge, an antenna, an adjustable load and a detector with an indicator. The operation of the meter is based on the imbalance of the bridge, which occurs when the controlled object is moved.
Недостатками данного измерителя являются низкая чувствительность, сложность балансировки моста. The disadvantages of this meter are low sensitivity, the complexity of balancing the bridge.
Известен также измеритель вибрации [2], содержащий трехплечий циркулятор, к одному плечу которого присоединен генератор СВЧ, другому - антенна, третьему - детектор с индикатором. Между антенной и циркулятором в волноводе расположен штырь, формирующий опорный сигнал. Работа устройства основана на сравнении опорного сигнала и сигнала, отраженного от вибрирующего объекта. A vibration meter [2] is also known, which contains a three-arm circulator, to which a microwave generator is connected to one shoulder, an antenna to the other, and a detector with an indicator to the third. A pin is located between the antenna and the circulator in the waveguide, which forms the reference signal. The operation of the device is based on a comparison of the reference signal and the signal reflected from the vibrating object.
Недостаток устройства состоит в низкой чувствительности, сложной регулировке. The disadvantage of this device is its low sensitivity, complicated adjustment.
Известен также измеритель вибрации [3], содержащий приемно-передающую антенну, включенную в частотозадающую цепь генератора СВЧ. Работа измерителя основана на зависимости режима генерации колебаний от воздействия волн, отраженных от вибрирующего объекта. Also known is a vibration meter [3], comprising a transmit-receive antenna included in the frequency-setting circuit of a microwave generator. The operation of the meter is based on the dependence of the mode of oscillation generation on the influence of waves reflected from a vibrating object.
Недостатком устройства является низкая чувствительность, обусловленная его конструкцией. The disadvantage of this device is the low sensitivity due to its design.
Наиболее близким к изобретению является устройство [4], содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ, детектор с подключенным к нему индикатором и антенну. Closest to the invention is a device [4] containing a series-connected microwave generator, a detector with an indicator connected to it, and an antenna.
Сигнал, выделяемый на детекторе, пропорционален смещению стоячих волн в линии передачи, из чего следует низкая чувствительность измерителя. The signal emitted by the detector is proportional to the displacement of standing waves in the transmission line, which implies the low sensitivity of the meter.
Задачей изобретения является повышение чувствительности измерения вибрации контролируемого объекта. The objective of the invention is to increase the sensitivity of the measurement of vibration of the controlled object.
Это достигается тем, что в измерителе вибрации, содержащем последовательно соединенные генератор СВЧ, детектор с подключенным к нему индикатором и антенну, последнюю располагают с учетом соотношения
+ = +n где l1 - расстояние от антенны до генератора;
l2 - расстояние от антенны до контролируемого объекта;
λв- длина волны в линии передачи;
λo- длина волны в свободном пространстве;
n = 0,1,2...This is achieved by the fact that in a vibration meter containing a series-connected microwave generator, a detector with an indicator connected to it and an antenna, the latter is positioned taking into account the ratio
+ = + n where l 1 is the distance from the antenna to the generator;
l 2 is the distance from the antenna to the controlled object;
λ in - wavelength in the transmission line;
λ o - wavelength in free space;
n = 0,1,2 ...
На фиг. 1 изображена блок-схема измерителя вибрации; на фиг.2 - график зависимости тока квадратичного детектора от расстояния между детектором и объектом; на фиг.3 - зависимость изменения частоты генератора от расстояния между генератором и объектом; на фиг.4 - изменение тока детектора при изменении частоты генератора. In FIG. 1 shows a block diagram of a vibration meter; figure 2 is a graph of the current quadratic detector on the distance between the detector and the object; figure 3 - dependence of the change in the frequency of the generator from the distance between the generator and the object; figure 4 - change in the current of the detector when the frequency of the generator.
Измеритель вибрации содержит (фиг.1) генератор 1 СВЧ, детектор 2 с подключенным к нему индикатором 3 и антенну 4, соединенные последовательно прямоугольным волноводом. The vibration meter contains (Fig. 1) a
Измеритель работает следующим образом. Сигнал, генерируемый генератором, излучается антенной, отражается от контролируемого объекта и принимается той же антенной. В результате интерференции прямых и отраженных волн в линии передачи образуется стоячая волна. The meter works as follows. The signal generated by the generator is emitted by the antenna, reflected from the controlled object and received by the same antenna. As a result of interference of direct and reflected waves, a standing wave forms in the transmission line.
Как видно из графика на фиг.2, если n < l < + n, n = 0,1,2..., то увеличение расстояния между детектором и объектом приводит к увеличению тока детектора, а уменьшение этого расстояния - к уменьшению тока детектора. Если + n < l < + n , увеличение расстояния между детектором и объектом ведет к уменьшению тока детектора, уменьшение - к увеличению тока детектора.As can be seen from the graph in figure 2, if n <l < + n, n = 0,1,2 ..., then an increase in the distance between the detector and the object leads to an increase in the detector current, and a decrease in this distance leads to a decrease in the detector current. If + n <l < + n, an increase in the distance between the detector and the object leads to a decrease in the detector current, a decrease in to an increase in the detector current.
Смещение объекта приводит к изменению частоты генерируемого сигнала за счет затягивания частоты. Из графика на фиг.3 видно, что если h = + λn , то увеличение h ведет к увеличению частоты, уменьшение h - к уменьшению частоты. Соответственно, если h = λn, увеличение h приводит к уменьшению частоты, уменьшение h - к увеличению частоты.The displacement of the object leads to a change in the frequency of the generated signal by pulling the frequency. From the graph in figure 3 it is seen that if h = + λn, then an increase in h leads to an increase in frequency, a decrease in h leads to a decrease in frequency. Accordingly, if h = λn, an increase in h leads to a decrease in frequency, a decrease in h leads to an increase in frequency.
Как видно из фиг.4, изменение частоты ведет к изменению тока детектора. Если n < l < + n , увеличение частоты приводит к увеличению тока детектора, если + n < l < + n , увеличение частоты приводит к уменьшению тока детектора. Соответственно уменьшение частоты приводит к обратной ситуации.As can be seen from figure 4, a change in frequency leads to a change in the current of the detector. If n <l < + n, an increase in frequency leads to an increase in detector current if + n <l < + n, an increase in frequency leads to a decrease in the detector current. Accordingly, a decrease in frequency leads to the opposite situation.
Как видно из вышеизложенного, изменение положения объекта приводит к изменению тока детектора посредством двух факторов: смещение стоячих волн, изменение частоты генератора, что также приводит к смещению стоячих волн, за счет изменения длины волны. As can be seen from the above, a change in the position of the object leads to a change in the detector current through two factors: the displacement of the standing waves, the change in the frequency of the generator, which also leads to the displacement of the standing waves, due to the change in the wavelength.
Таким образом, путем выбора расстояния от генератора до объекта достигается суммирование изменений тока детектора, обусловленных перечисленными выше факторами. Это расстояние выбирается из соотношения:
h= + n, где n = 0,1,2....Thus, by choosing the distance from the generator to the object, the summation of the detector current changes due to the factors listed above is achieved. This distance is selected from the ratio:
h = + n where n = 0,1,2 ....
Так как длина волны в передающей линии не всегда совпадает с длиной волны в свободном пространстве, перепишем соотношение в следующем виде:
+ = + n, где l1 - расстояние между генератором и антенной;
l2 - расстояние между антенной и контролируемым объектом;
λв- длина волны в линии передачи;
λo- длина волны в свободном пространстве,
n = 1,2,0....Since the wavelength in the transmission line does not always coincide with the wavelength in free space, we rewrite the relation in the following form:
+ = + n, where l 1 is the distance between the generator and the antenna;
l 2 - the distance between the antenna and the controlled object;
λ in - wavelength in the transmission line;
λ o - wavelength in free space,
n = 1,2,0 ....
П р и м е р. Для измерения вибрации используют генератор СВЧ с частотой колебаний 18,3 ГГц и внешней добротностью 300, в качестве детектора - диод Д608, индикатора-осциллографа С1-93, антенны - открытый конец прямоугольного волновода. В качестве передающей линии используют прямоугольный волновод сечением 11 х 5,5 мм2. Измерения показали увеличение чувствительности заявляемого устройства на 70% по сравнению с прототипом (290 мкА/мм против 190 мкА/мм).PRI me R. To measure vibration, use a microwave generator with an oscillation frequency of 18.3 GHz and an external Q factor of 300, as a detector - a diode D608, an indicator-oscilloscope C1-93, antennas - the open end of a rectangular waveguide. A rectangular waveguide with a cross section of 11 x 5.5 mm 2 is used as a transmission line. Measurements showed an increase in the sensitivity of the claimed device by 70% compared with the prototype (290 μA / mm versus 190 μA / mm).
Использование данного устройства позволяет осуществлять высокоточные, прецизионные измерения параметров механических колебаний, что открывает широкие возможности для его применения в различных областях народного хозяйства. The use of this device allows for high-precision, precision measurements of the parameters of mechanical vibrations, which opens up wide possibilities for its application in various fields of the national economy.
Claims (1)
+ = +n,
где l1 - расстояние от антенны до генератора;
l2 - расстояние от антенны до контролируемого объекта;
λв - длина волны в линии передачи;
λo - длина волны в свободном пространстве;
n = 0,1,2 ... .VIBRATION METER, comprising a microwave generator in series, a detector with an indicator connected to it, and an antenna, characterized in that, in order to increase the sensitivity of vibration measurement of a controlled object, the antenna location is determined from the ratio
+ = + n,
where l 1 is the distance from the antenna to the generator;
l 2 is the distance from the antenna to the controlled object;
λ in - wavelength in the transmission line;
λ o - wavelength in free space;
n = 0,1,2 ....
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5008234 RU2025670C1 (en) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | Vibration meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5008234 RU2025670C1 (en) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | Vibration meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2025670C1 true RU2025670C1 (en) | 1994-12-30 |
Family
ID=21588324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5008234 RU2025670C1 (en) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | Vibration meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2025670C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-17 RU SU5008234 patent/RU2025670C1/en active
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
1. Константинов В.А. и Трубникова С.Г. Измерение малых перемещений и вибраций радиотехническими методами. Метрология, N 5, с.16-23. * |
2. Griffin D.W. "Mwinfenferomefens, for biologisal stadies." Microwave Tournal, 1978. vol 21, N 5. * |
3. Щелкунов К.Н. и Аляхов Е.К. Измерение вибраций и других малых перемещений с помощью клистрона-автодина. Труды ЛИТМО. Сб. работ по электрорадиотехническим расчетам и измерениям. 1959, вып.29, с.125-129. * |
4. Коломейцев Ф.И., Быстроков Н.П., Снежко Е.М. и Харагай Г.И., СВЧ-установка для измерения вибраций. Измерительная техника, 1971. N 11. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007052035A (en) | Level measuring device | |
RU2025670C1 (en) | Vibration meter | |
RU2025669C1 (en) | Vibration meter | |
RU2082114C1 (en) | Vibration meter | |
CS235212B1 (en) | Probe of ultrasonic viscosimeter with torsional resonator | |
RU2181478C1 (en) | Vibration meter | |
RU17806U1 (en) | VIBRATION MEASUREMENT DEVICE | |
RU2110805C1 (en) | Method determining input conduction of antenna | |
SU1493939A1 (en) | Device for measuring parameters of materials | |
SU1758578A1 (en) | Device for measuring absolute value and phase of reflection coefficient | |
SU842486A1 (en) | Viscosity meter | |
RU2097710C1 (en) | Process of study of vibrations | |
SU1335901A1 (en) | Device for noncontact measurement of wire diameter | |
SU700846A1 (en) | Device for measuring magnetic field intensity | |
SU570847A1 (en) | Device for measuring power of first harmonic of ultrahigh frequency vibration | |
SU1083130A1 (en) | Method of measuring uhf device output reflection coefficient | |
SU1101751A1 (en) | Device for measuring power emitted by radio transmitter | |
RU2009452C1 (en) | Device for remote measuring of parameters of oscillating objects | |
SU425130A1 (en) | ||
SU1716321A1 (en) | Method of measuring object mechanical oscillation velocity | |
SU1596263A1 (en) | Apparatus for measuring phase and frequency fluctuations of signal | |
Yamaura et al. | The Double-Swept-Frequency Locating Reflectometer (Short Papers) | |
RU97101009A (en) | DIAGNOSTIC METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU1554594C (en) | Device for measuring object reflectivity in free space | |
SU1446487A1 (en) | Radio-frequency oscillation meter |