RU2307999C1 - Method and device for measuring spaces - Google Patents

Method and device for measuring spaces Download PDF

Info

Publication number
RU2307999C1
RU2307999C1 RU2006120753/28A RU2006120753A RU2307999C1 RU 2307999 C1 RU2307999 C1 RU 2307999C1 RU 2006120753/28 A RU2006120753/28 A RU 2006120753/28A RU 2006120753 A RU2006120753 A RU 2006120753A RU 2307999 C1 RU2307999 C1 RU 2307999C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
input
transmission line
phase detector
measuring
Prior art date
Application number
RU2006120753/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Масловский (RU)
Александр Владимирович Масловский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Радарные технологии-2Т"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Радарные технологии-2Т" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Радарные технологии-2Т"
Priority to RU2006120753/28A priority Critical patent/RU2307999C1/en
Priority to PCT/RU2006/000550 priority patent/WO2007149007A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307999C1 publication Critical patent/RU2307999C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: device comprises generator of electromagnetic oscillation, first directed member, first channel for transmitting signals connected with the aerial, phase detector, computer, second directed member, and second channel for transmitting signals.
EFFECT: enhanced precision.
5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения зазоров между деталями машин и механизмов, в частности, для контроля расстояния между верхними торцами роторных лопаток и внутренней поверхностью корпуса роторной машины.The invention relates to measuring technique and can be used to measure gaps between parts of machines and mechanisms, in particular, to control the distance between the upper ends of the rotor blades and the inner surface of the rotor machine body.

Как известно, при эксплуатации различных роторных машин таких, например, как газотурбинные двигатели, газоперекачивающие агрегаты и т.п., увеличение относительных радиальных зазоров, т.е. расстояний между внутренней поверхностью корпуса и торцами роторных лопаток, на 1%, как правило, приводит к снижению к.п.д. роторной машины на 3% и перерасходу топлива почти на 10% (см., например, журнал "Газотурбинные технологии" №4, 2004 г.) [1]. Поскольку в процессе работы роторной машины различные элементы газовоздушного тракта по-разному изменяют свои линейные размеры под воздействием температуры, возможно либо чрезмерное увеличение радиального зазора, либо задевание роторных лопаток за корпус. Измерение истинного значения радиальных зазоров в процессе функционирования и использование результатов измерения для управления радиальными зазорами в процессе испытаний и штатной эксплуатации роторных машин позволяет существенно улучшить их технико-экономические параметры и надежность.As you know, when operating various rotary machines such as, for example, gas turbine engines, gas pumping units, etc., an increase in relative radial clearances, i.e. the distance between the inner surface of the housing and the ends of the rotor blades, by 1%, as a rule, leads to a decrease in efficiency rotor machine by 3% and fuel consumption by almost 10% (see, for example, the magazine "Gas Turbine Technologies" No. 4, 2004) [1]. Since during the operation of the rotary machine, various elements of the gas-air duct change their linear dimensions differently under the influence of temperature, either an excessive increase in the radial clearance or grazing of the rotor blades in the housing is possible. Measurement of the true value of radial clearances during operation and the use of measurement results to control radial clearances during testing and regular operation of rotary machines can significantly improve their technical and economic parameters and reliability.

Известны различные способы контроля величины радиального зазора, основанные на использовании контактных и неконтактных методов измерения. Механические датчики в виде различных щупов и конструкций, например, описанные в патенте РФ №223175 [2], которые стачиваются при взаимодействии с лопатками, не позволяют измерять радиальные зазоры при их увеличении. Известны также способы измерения радиальных зазоров, основанные на использовании емкостных (см. патент РФ №1130087 [3]), вихретоковых (см. опубликованную заявку РФ №2002117100 [4]) и оптических (см. авторское свидетельство СССР №1529877 [5] и опубликованную заявку РФ №98115308 [6]) методов измерения. Недостатком перечисленных способов является невозможность обеспечения требуемой точности измерения при высоких температурах, например, при 1200°С, в области измеряемого зазора даже в случае подачи охлаждения к элементам установленным в газовоздушном тракте роторной машины.There are various methods of controlling the magnitude of the radial clearance based on the use of contact and non-contact measurement methods. Mechanical sensors in the form of various probes and designs, for example, described in RF patent No. 223175 [2], which grind when interacting with the blades, do not allow measuring radial clearances when they increase. There are also known methods of measuring radial clearances based on the use of capacitive (see RF patent No. 1130087 [3]), eddy current (see published RF application No. 2002117100 [4]) and optical (see USSR author's certificate No. 1529877 [5] and published application of the Russian Federation No. 98115308 [6]) measurement methods. The disadvantage of these methods is the inability to provide the required measurement accuracy at high temperatures, for example, at 1200 ° C, in the region of the measured gap, even if cooling is applied to the elements installed in the gas-air path of the rotary machine.

Известен фазовый метод измерения расстояний, описанный в монографии Супряга Н.П., Радиолокационные средства непрерывного излучения. М.: Воениздат, 1974 г., стр.25, формула 20 [7], который заключается в том, что расстояние l, пройденное до отражающего объекта, определяют через измерение разности фаз Δφ излучаемого и принятого сигналов:The known phase measurement method of distances described in the monograph Supryaga NP, Radar means of continuous radiation. M .: Military Publishing House, 1974, p. 25, formula 20 [7], which consists in the fact that the distance l traveled to the reflecting object is determined by measuring the phase difference Δφ of the emitted and received signals:

Figure 00000002
Figure 00000002

где l - измеряемое расстояние, λ - длина волны колебания.where l is the measured distance, λ is the oscillation wavelength.

Измерение разности фаз осуществляют, как правило, с помощью фазового детектора, имеющего периодическую зависимость выходного сигнала от разности фаз сигналов на его входах (см. Справочник по радиолокации. Под ред. М.Сколника. Нью-Йорк, 1970: Пер. с англ. (в четырех томах) / Под общей ред. К.Н.Трофимова; Том 3. Радиолокационные устройства и системы / Под ред. А.С. Виницкого. - М.: Сов радио, 1978, 528 с., с ил., стр.183 [8]), например:The measurement of the phase difference is carried out, as a rule, using a phase detector, which has a periodic dependence of the output signal on the phase difference of the signals at its inputs (see. Radar Reference. Edited by M. Skolnik. New York, 1970: Transl. From English. (in four volumes) / Under the general editorship of K.N. Trofimov; Volume 3. Radar devices and systems / Under the editorship of A.S. Vinitsky. - M.: Sov Radio, 1978, 528 pp., ill., p. 183 [8]), for example:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Uвых - выходное напряжение фазового детектора, U0 - амплитуда напряжения фазового детектора.where U o is the output voltage of the phase detector, U 0 is the amplitude of the voltage of the phase detector.

В соответствии с (2) полная разность фаз определяется, какIn accordance with (2), the total phase difference is determined as

Figure 00000004
Figure 00000004

где φ1=arcsin(Uвых/U0) - значение разности фаз, лежащее в диапазоне 0<φ1/<2π,where φ 1 = arcsin (U o / U 0 ) is the value of the phase difference lying in the range 0 <φ 1 / <2π,

«2πn» - стандартный «остаток», используемое при вычислении фазовых сдвигов при помощи фазовых детекторов, при этом n=0, 1, 2, ... - целое число.“2πn” is the standard “remainder” used in the calculation of phase shifts using phase detectors, with n = 0, 1, 2, ... being an integer.

С учетом (1) и (3) выражение для определения расстояния фазовым методом может быть записано в следующем видеTaking into account (1) and (3), the expression for determining the distance by the phase method can be written in the following form

l=λ(φ1+2πn)/4π.l = λ (φ 1 + 2πn) / 4π.

Фазовый метод обеспечивает высокую точность измерения расстояний, однако, не позволяет однозначно определить неизвестную величину «n» (которая для большинства реальных применений составляет величину в десятки и сотни тысяч) для вычисления полной разности фаз.The phase method provides high accuracy of distance measurement, however, it does not allow us to unambiguously determine the unknown value of "n" (which for most real-world applications is tens or hundreds of thousands) for calculating the total phase difference.

Указанная особенность приводит к тому, что фазовый метод применяется либо в сложных многочастотных системах, либо в комбинации с другими методами, либо для измерения расстояния, изменение которого гарантированно не превышает половину длины волны колебания.This feature leads to the fact that the phase method is used either in complex multi-frequency systems, or in combination with other methods, or to measure a distance, the change of which is guaranteed to not exceed half the wavelength of the oscillation.

Так известен способ измерения дальности цели в радиолокаторе с частотно-модулированным непрерывным сигналом (см. патент США №4503433 [9]), в котором грубое измерение расстояния производится частотным методом с использованием линейной частотной модуляции (ЛЧМ) сигнала генератора. Точное значение расстояния определяется фазовым методом с использованием формулы (2), причем значение параметра «n» вычисляется в результате грубого измерения. Недостатком этого способа является невозможность реализации точного измерения главного значения разности фаз, обусловленная использованием для измерения частотного метода. Кроме того, определение точного значения «n» требует высокой линейности ЛЧМ сигнала, точного определения девиации частоты и коротких промежутков времени.So there is a known method of measuring the target range in a radar with a frequency-modulated continuous signal (see US patent No. 4503433 [9]), in which a rough measurement of the distance is made by the frequency method using linear frequency modulation (LFM) of the generator signal. The exact value of the distance is determined by the phase method using formula (2), and the value of the parameter "n" is calculated as a result of a rough measurement. The disadvantage of this method is the inability to accurately measure the main value of the phase difference due to the use of the frequency method for measurement. In addition, the determination of the exact value of "n" requires high linearity of the chirp signal, accurate determination of the frequency deviation and short periods of time.

Известны также «Способ и система для измерения небольших расстояний» (см. патент США №4829305 [10]). Способ состоит в том, что частота излучаемого сигнала регулируется до достижения заданной разности фаз принятого и излучаемого сигналов. Проблема неоднозначности измерений снимается тем, что для вычислений используется только главное значение разности фаз, то есть n=0. Система для измерения расстояний содержит генератор с частотой, управляемой напряжением, сигнал субгармоники которого с выхода делителя частоты передается излучателем в сторону измеряемого объекта и в режиме грубого измерения подается на опорный вход средства сравнения фаз, преимущественно, фазового детектора, на второй вход которого поступает сигнал, отраженный от объекта. Выходное напряжение средства сравнения фаз, которое является критерием при установке определенного значения разности фаз излучаемого и принятого сигналов, поступает через фильтр на вход управления частотой генератора. Система представляет собой цепь автоматической подстройки частоты (АПЧ) генератора на частоту дискриминатора, которая определяется временем распространения сигнала до объекта и обратно. Для повышения точности предусмотрен режим, при котором на опорный вход фазового детектора подается гармоника передаваемого сигнала, то есть сигнал генератора. Значение установившейся частоты определяется измерителем частоты, а соединенное с ним вычислительное устройство вычисляет расстояние и отображает результат на дисплее. Описанные способ и система позволяют определить расстояние по одному значению разности фаз излучаемого и принятого сигналов на одной частоте. Основным недостатком способа и системы является возможность неустойчивой работы при измерении быстропеременных расстояний.Also known "Method and system for measuring small distances" (see US patent No. 4829305 [10]). The method consists in the fact that the frequency of the emitted signal is adjusted until the specified phase difference of the received and emitted signals is reached. The problem of measurement ambiguity is removed by the fact that only the main value of the phase difference is used for calculations, that is, n = 0. The distance measuring system comprises a generator with a frequency controlled by voltage, the subharmonic signal of which from the output of the frequency divider is transmitted by the emitter to the side of the measured object and in the rough measurement mode is fed to the reference input of the phase comparison device, mainly a phase detector, to the second input of which a signal reflected from the object. The output voltage of the phase comparison tool, which is the criterion for setting a certain value of the phase difference of the emitted and received signals, is fed through the filter to the generator frequency control input. The system is a generator automatic frequency control (AFC) circuit for the discriminator frequency, which is determined by the propagation time of the signal to the object and back. To increase the accuracy, a mode is provided in which the harmonic of the transmitted signal, i.e., the signal of the generator, is supplied to the reference input of the phase detector. The value of the steady-state frequency is determined by the frequency meter, and the computing device connected to it calculates the distance and displays the result on the display. The described method and system make it possible to determine the distance from one value of the phase difference of the emitted and received signals at the same frequency. The main disadvantage of the method and system is the possibility of unstable operation when measuring rapidly variable distances.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является основанное на использовании фазового способа измерения расстояния устройство для измерения радиальных зазоров между концами лопаток и окружающим их корпусом (см. патент Германии №19705769 [11]) с использованием микроволнового радара. Радарная система включает в себя приемно-передающее устройство, от которого микроволны через волновод направляются в основном радиальном или осевом направлении на лопастное колесо. Апертура волновода находится на очень малом расстоянии над кромками лопастей, что позволяет очень точно определять, находится ли кромка лопасти непосредственно напротив апертуры. В этом случае микроволны отражаются, и из отраженного сигнала можно определить расстояние от лопастей до волновода и, значит, до стенки корпуса. Установка ряда таких волноводов на границе объема, захватываемого лопастями, позволяет определить радиальный или осевой зазор на различных участках корпуса. Недостатком данного решения, как и других известных решений, является зависимость результатов измерений радиальных зазоров от температуры и параметров вибрации волновода, который передает электромагнитные колебания от приемопередатчика радара к антенне и обратно.Closest to the proposed invention is based on the use of the phase method of measuring distance, a device for measuring radial clearances between the ends of the blades and the casing surrounding them (see German patent No. 19705769 [11]) using a microwave radar. The radar system includes a transmitting and receiving device, from which the microwaves through the waveguide are directed in the main radial or axial direction to the impeller. The waveguide aperture is located at a very small distance above the edges of the blades, which allows you to very accurately determine whether the blade edge is directly opposite the aperture. In this case, the microwaves are reflected, and from the reflected signal you can determine the distance from the blades to the waveguide and, therefore, to the wall of the casing. The installation of a number of such waveguides at the boundary of the volume captured by the blades allows one to determine the radial or axial clearance in various parts of the casing. The disadvantage of this solution, as well as other known solutions, is the dependence of the radial clearance measurements on the temperature and vibration parameters of the waveguide, which transmits electromagnetic waves from the radar transceiver to the antenna and vice versa.

Особенность измерения радиальных зазоров роторных машин состоит в том, что требуется выполнение измерений в широком температурном диапазоне от минус 60 градусов Цельсия до плюс 1200 градусов Цельсия при воздействии на измерительное оборудование вибрации, достигающей значений 10-50 g и имеющей сложный спектральный состав. При этом желательно обеспечить точность измерения величины радиального зазора не хуже 0,01 мм в диапазоне от 0 до 30 мм и высокий темп выдачи информации.The peculiarity of measuring the radial clearances of rotary machines is that it requires measurements in a wide temperature range from minus 60 degrees Celsius to plus 1200 degrees Celsius when exposed to measuring equipment vibration reaching 10-50 g and having a complex spectral composition. In this case, it is desirable to ensure the accuracy of the measurement of the radial clearance is not worse than 0.01 mm in the range from 0 to 30 mm and a high rate of information output.

В фазовых системах в действительности измеряется фаза, обусловленная прохождением электромагнитной волны от генератора 1 колебаний через соединительные 4 и направленные 2 элементы, линию 5 передачи сигналов, антенну 6, среду распространения 9 (т.е. пространство между антенной, совмещенной с внутренней поверхностью, и поверхностью 8, до которой измеряется зазор) до отражающей поверхности 7 и обратно через среду распространения, антенну, линию передачи сигналов, соединительные и вспомогательные элементы к фазовому детектору 3 (Фиг.1), на второй вход которого подается опорный сигнал, как правило, поступающий от генератора. Генератор, соединительные и направленные элементы в совокупности образуют систему измерения фазы 10.In phase systems, the phase is actually measured due to the passage of the electromagnetic wave from the oscillation generator 1 through the connecting 4 and directional 2 elements, the signal transmission line 5, the antenna 6, the propagation medium 9 (i.e., the space between the antenna combined with the inner surface, and surface 8, to which the gap is measured) to the reflecting surface 7 and back through the propagation medium, antenna, signal line, connecting and auxiliary elements to the phase detector 3 (Figure 1), on the second the input of which is a reference signal, usually coming from a generator. The generator, connecting and directional elements together form a phase measurement system 10.

Изменение фазового сдвига при проведении измерений может быть обусловлено как изменением величины радиального зазора, так и изменением длины тракта измерительной системы, по которому проходят электромагнитные колебания. При этом путь, проходимый сигналом по системе измерения фазы (СИФ), является, во-первых, небольшим, поскольку элементы сосредоточены в ограниченном объеме, а во-вторых, стабильным, поскольку температура СИФ не может изменяться в широких пределах, и он, как правило, охлаждается или термостатируется. Корпус роторной машины может значительно нагреваться в процессе работы, а место установки антенной системы окружено различными элементами, поэтому для лучшего охлаждения СИФ и упрощения монтажа целесообразно относить радиоэлектронную аппаратуру на некоторое расстояние от места установки антенны, используя для передачи сигналов волноводную или коаксиальную линию связи.The change in the phase shift during the measurements can be due to both a change in the radial clearance value and a change in the length of the path of the measuring system along which electromagnetic waves pass. In this case, the path traveled by the signal through the phase measuring system (CIF) is, firstly, small, since the elements are concentrated in a limited volume, and secondly, stable, since the temperature of the CIF cannot vary over a wide range, and it, like typically cooled or thermostated. The body of the rotary machine can significantly heat up during operation, and the installation site of the antenna system is surrounded by various elements, therefore, for better cooling of the CIF and simplification of installation, it is advisable to relate electronic equipment to a certain distance from the installation site of the antenna using a waveguide or coaxial communication line for signal transmission.

При эксплуатации системы измерения радиальных зазоров линия передачи, которая в общем случае может содержать различные изгибы, подвергается воздействию температур и вибраций, что приводит к изменению ее длины и формы (Фиг.2).When operating a system for measuring radial clearances, a transmission line, which in the general case may contain various bends, is exposed to temperatures and vibrations, which leads to a change in its length and shape (Figure 2).

Измеряемый радиальный зазор 11, как правило, не превышает долей длин волн, а длина линии 5 связи (L) может составлять десятки-сотни длин волн, поэтому даже незначительное относительное изменение длины линии связи может привести к существенному абсолютному изменению ее длины и, следовательно, к возникновению ошибки измерения действительного зазора.The measured radial clearance 11, as a rule, does not exceed fractions of wavelengths, and the length of the communication line 5 (L) can be tens to hundreds of wavelengths, so even a slight relative change in the length of the communication line can lead to a significant absolute change in its length and, therefore, to the occurrence of a measurement error of the actual clearance.

Так, например, при нагревании волновода из молибденового сплава с температурным коэффициентом линейного расширения α=6×10-6 С-1, титанового сплава с температурным коэффициентом линейного расширения α=9×10-6 С-1, или медного сплава с температурным коэффициентом линейного расширения α=18×10-6 С-1, длиной 500 мм на 300°С абсолютное изменение его длины составит соответственно 0,9 мм, 1,35 мм и 2,7 мм соответственно, что значительно хуже требуемой точности измерения. Если требуется обеспечить точность измерения 0,01 мм, то это может быть обеспечено в существующих фазовых системах, например, при длине волноводной линии не более 35 мм и изменении температуры волновода не более чем на 30°С, что практически не может быть выполнено при проведении измерений на функционирующей роторной машине. В том случае, если измерительная система крепится к корпусу роторной машины только при помощи антенны (см. точку S на Фиг.2), нагрев линии связи приводит к увеличению 12 измеренного значения 9 радиального зазора относительно действительного 11, а если при помощи СИФ (см. точку U на Фиг.2) - к уменьшению 13. Крепление измерительной системы в двух точках приводит к дополнительному изменению формы линии связи за счет воздействия температуры и относительного перемещения точек крепления.So, for example, when heating a waveguide of a molybdenum alloy with a temperature coefficient of linear expansion α = 6 × 10 -6 С -1 , a titanium alloy with a temperature coefficient of linear expansion α = 9 × 10 -6 С -1 , or a copper alloy with a temperature coefficient linear expansion α = 18 × 10 -6 С -1 , length 500 mm by 300 ° С, the absolute change in its length will be 0.9 mm, 1.35 mm and 2.7 mm, respectively, which is significantly worse than the required measurement accuracy. If it is required to ensure a measurement accuracy of 0.01 mm, this can be achieved in existing phase systems, for example, when the waveguide line length is not more than 35 mm and the waveguide temperature changes by no more than 30 ° C, which can hardly be done measurements on a functioning rotary machine. In the event that the measuring system is attached to the body of the rotary machine only using an antenna (see point S in Figure 2), heating the communication line leads to an increase in 12 of the measured value 9 of the radial clearance relative to the actual 11, and if using CIF (see . U point in Figure 2) - to a decrease of 13. Mounting the measuring system at two points leads to an additional change in the shape of the communication line due to the influence of temperature and the relative movement of the mounting points.

Изменение формы линии связи, обусловленное как воздействием температуры, так и воздействием вибрации приводит к изменению коэффициента стоячей волны и, следовательно, к изменению соотношения между уровнем сигнала, отраженного от поверхности, до которой измеряется дальность, и сигналом, отраженным линией связи R, что изменяет фазу сигнала, поступающего на вход фазового детектора, и приводит к возникновению ошибки измерения ΔL(f).A change in the shape of the communication line, due to both the influence of temperature and vibration, leads to a change in the coefficient of the standing wave and, consequently, to a change in the ratio between the level of the signal reflected from the surface to which the range is measured and the signal reflected by the communication line R, which changes phase of the signal supplied to the input of the phase detector, and leads to the occurrence of a measurement error ΔL (f).

Для обеспечения заданной точности измерения радиальных зазоров требуется калибровка измерительной системы, причем не только перед началом проведения измерений, но и в процессе их осуществления, поскольку температура и вибрация могут существенно изменяться даже на коротком интервале времени за счет изменения внешних условий и режимов работы роторной машины.To ensure the specified accuracy of measuring radial clearances, a calibration of the measuring system is required, not only before the start of the measurements, but also in the process of their implementation, since the temperature and vibration can change significantly even over a short time interval due to changes in the external conditions and operating modes of the rotor machine.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в повышении точности измерения расстояний между элементами машин и механизмов и, в том числе, радиального зазора между торцами роторных лопаток и корпусом роторной машины в процессе ее функционирования и при воздействии на элементы измерительного оборудования температуры и вибрации.The problem to which the present invention is directed, is to increase the accuracy of measuring the distances between the elements of machines and mechanisms, including the radial clearance between the ends of the rotor blades and the body of the rotor machine during its operation and when exposed to temperature and vibration elements of the measuring equipment .

Технический результат достигается за счет того, что в известном способе измерения зазоров между деталями машин и механизмов, заключающемся в облучении электромагнитными колебаниями объекта от антенны, совмещенной с внутренней поверхностью другого объекта, между которыми измеряют искомый зазор, приеме отраженных от облучаемого объекта колебаний, измерении фазового сдвига Δφ между принятым и излученным колебаниями, обусловленного временем прохождения колебаний от антенны до облучаемого объекта и обратно, и определении зазора d между контролируемыми объектами, согласно предложенному изобретению дополнительно производят измерение фазового сдвига между полученным по измерительному каналу сигналом, проходящим путь от генератора электромагнитных колебаний, через первый направленный элемент, через первую линию передачи сигналов, через антенну, через среду распространения сигнала между антенной и отражающей поверхностью, до которой измеряется зазор, и обратно к фазовому детектору, и сигналом, полученным по опорному каналу, проходящим путь от генератора электромагнитных колебаний, через второй направленный элемент, через вторую линию передачи сигналов до расположенного на конце нее замыкателя в виде фиксированного отражающего элемента, и обратно к фазовому детектору, причем вторая линия передачи сигналов, входящая в состав опорного канала, имеет параметры и длину аналогичные первой линии передачи сигналов, входящей в состав измерительного канала, и механически объединена с ней так, что элементы измерительного и опорного каналов подвергаются одинаковым воздействиям температуры и вибрации, зазор d между контролируемыми объектами определяют при помощи фазового детектора как d=Δ(Δφ1-Δφo+2πn)/4π, где λ - длина волны колебаний, Δφ1 - фазовый сдвиг между сигналами опорного и измерительного каналов, полученными при выполнении измерений, Δφо - фазовый сдвиг между сигналами опорного и измерительного каналов, полученными в процессе калибровки измерительной системы при нулевой дальности до отражающего объекта.The technical result is achieved due to the fact that in the known method of measuring the gaps between parts of machines and mechanisms, which consists in irradiating the object with electromagnetic waves from an antenna, combined with the inner surface of another object, between which the desired gap is measured, receiving the oscillations reflected from the irradiated object, measuring the phase the shift Δφ between the received and radiated vibrations, due to the transit time of the oscillations from the antenna to the irradiated object and vice versa, and the determination of the gap d between controlled objects, according to the proposed invention, additionally measure the phase shift between the signal received through the measuring channel, passing the path from the electromagnetic oscillation generator, through the first directional element, through the first signal transmission line, through the antenna, through the signal propagation medium between the antenna and the reflecting surface, to which measures the gap, and back to the phase detector, and the signal received through the reference channel, passing the path from the electromagnetic generator oscillations through the second directional element, through the second signal transmission line to the contactor located at the end of it in the form of a fixed reflecting element, and back to the phase detector, and the second signal transmission line, which is part of the reference channel, has parameters and length similar to the first line signal transmission, which is part of the measuring channel, and mechanically combined with it so that the elements of the measuring and reference channels are exposed to the same effects of temperature and vibration, the gap is d I wait for the controlled objects to be determined using a phase detector as d = Δ (Δφ 1 -Δφ o + 2πn) / 4π, where λ is the wavelength of the oscillations, Δφ 1 is the phase shift between the signals of the reference and measuring channels obtained during measurements, Δφ о - phase shift between the signals of the reference and measuring channels obtained during the calibration of the measuring system at zero distance to the reflecting object.

Согласно первому варианту конструктивного исполнения в известном устройстве измерения зазоров между деталями машин и механизмов, содержащем генератор электромагнитных колебаний, первый направленный элемент, первую линию передачи сигналов, соединенную с одного своего конца с антенной, совмещенной с внутренней поверхностью объекта, удаленного от поверхности другого объекта, между которыми измеряют зазор, фазовый детектор, вычислитель, определяющий расстояние до отражающего объекта по известной длине волны колебаний и измеренной величине фазового сдвига между отраженным сигналом и сигналом генератора электромагнитных колебаний, при этом генератор электромагнитных колебаний соединен с первым входом первого направленного элемента, второй вход которого подключен к первой линии передачи сигналов с конца противоположного тому концу, к которому подсоединена антенна, выход первого направленного элемента соединен с первым входом фазового детектора, выход которого подключен к вычислителю, согласно предложенному изобретению в состав устройства дополнительно введены второй направленный элемент и вторая линия передачи сигналов конструктивно идентичная первой линии передачи сигналов и механически объединенная с ней, при этом первый вход второго направленного элемента подключен к генератору электромагнитных колебаний, а второй вход - к одному из концов второй линии передачи сигналов, на другом конце которой рядом с излучателем антенны первой линии передачи сигналов установлен замыкатель в виде фиксированного отражающего элемента, выход второго направленного элемента соединен со вторым входом фазового детектора.According to the first embodiment, in the known device for measuring gaps between machine parts and mechanisms, comprising an electromagnetic oscillation generator, a first directional element, a first signal transmission line connected from one end thereof to an antenna aligned with an internal surface of an object remote from the surface of another object, between which the gap is measured, a phase detector, a calculator that determines the distance to the reflecting object from the known wavelength of the oscillations and the measured the phase shift between the reflected signal and the signal of the electromagnetic oscillation generator, while the electromagnetic oscillation generator is connected to the first input of the first directional element, the second input of which is connected to the first signal transmission line from the end opposite the end to which the antenna is connected, the output of the first directional element is connected with the first input of the phase detector, the output of which is connected to the calculator, according to the proposed invention, w A second directional element and a second signal transmission line are structurally identical to the first signal transmission line and mechanically combined with it, while the first input of the second directional element is connected to an electromagnetic oscillation generator, and the second input is at one end of the second signal transmission line, at the other end of which near the radiator of the antenna of the first signal transmission line, a contactor is installed in the form of a fixed reflecting element, the output of the second directional element is connected to the second phase input on the detector.

Согласно второму варианту конструктивного исполнения в известном устройстве измерения зазоров между деталями машин и механизмов, содержащем генератор электромагнитных колебаний, направленный элемент, первую линию передачи сигналов, соединенную с одного своего конца с антенной, совмещенной с внутренней поверхностью объекта, удаленного от поверхности другого объекта, между которыми измеряют зазор, фазовый детектор, вычислитель, определяющий расстояние до отражающего объекта по известной длине волны колебаний и измеренной величине фазового сдвига между отраженным сигналом и сигналом генератора электромагнитных колебаний, при этом генератор электромагнитных колебаний соединен с первым входом направленного элемента, выход фазового детектора подключен к вычислителю, согласно предложенному изобретению в состав устройства дополнительно введены вторая линия передачи сигналов, конструктивно идентичная первой линии передачи сигналов и механически объединенная с ней, вспомогательный генератор гетеродина, синхронизированный по фазе с генератором электромагнитных колебаний и отличающийся от него по частоте на ΔF=10...1000000 кГц, первый и второй коммутаторы, синхронно переключающие каналы передачи электрического сигнала с частотой выше, чем 2ΔF, блок управления коммутаторами, управляющий процессом переключения каналов передачи электрического сигнала в коммутаторах, смеситель сигнала, первая и вторая схемы восстановления сигнала, а в качестве фазового детектора использован низкочастотный фазовый детектор, работающий на частоте ΔF, при этом на одном из концов второй линии передачи сигналов рядом с излучателем антенны первой линии передачи сигналов установлен замыкатель в виде фиксированного отражающего элемента, второй вход направляющего элемента соединен с первым коммутатором, который в свою очередь поочередно подключен либо к первой линии передачи сигналов с конца, противоположного тому концу, к которому подсоединена антенна, либо ко второй линии передачи сигналов с конца, противоположного тому концу, с которого установлен замыкатель, вход вспомогательного генератора гетеродина электрически соединен с выходом генератора электромагнитных колебаний, а выход - с первым входом смесителя сигналов, второй вход которого электрически соединен с выходом направленного элемента, выход смесителя сигналов электрически соединен со вторым коммутатором, который в свою очередь поочередно подключен либо ко входу первой схемы восстановления сигнала, либо ко входу второй схемы восстановления сигнала, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам фазового детектора.According to the second embodiment, in the known device for measuring gaps between machine parts and mechanisms, comprising an electromagnetic oscillation generator, a directional element, a first signal transmission line connected from one end to an antenna combined with an internal surface of an object remote from the surface of another object, between which measure the gap, phase detector, calculator, which determines the distance to the reflecting object according to the known wavelength of the oscillations and the measured value of a shift between the reflected signal and the signal of the electromagnetic oscillation generator, while the electromagnetic oscillation generator is connected to the first input of the directional element, the output of the phase detector is connected to the calculator, according to the invention, a second signal transmission line is added to the device, which is structurally identical to the first signal transmission line and mechanically combined with it, an auxiliary oscillator, phase-synchronized with an electromagnetic generator fucking and differing in frequency by ΔF = 10 ... 1,000,000 kHz, the first and second switches synchronously switching the transmission channels of an electric signal with a frequency higher than 2ΔF, the control unit of the switches controlling the process of switching the transmission channels of the electrical signal in the switches, mixer signal, the first and second signal recovery circuits, and a low-frequency phase detector operating at a frequency ΔF is used as a phase detector, while at one end of the second signal transmission line near the radiator The antenna terminal of the first signal transmission line has a contactor in the form of a fixed reflecting element, the second input of the guide element is connected to the first switch, which in turn is connected either to the first signal transmission line from the end opposite to the end to which the antenna is connected, or to the second signal transmission lines from the end opposite the end from which the contactor is installed, the input of the auxiliary local oscillator generator is electrically connected to the output of the electromagnet generator oscillations, and the output - with the first input of the signal mixer, the second input of which is electrically connected to the output of the directional element, the output of the signal mixer is electrically connected to the second switch, which in turn is connected either to the input of the first signal recovery circuit or to the input of the second circuit signal recovery, the outputs of which are respectively connected to the first and second inputs of the phase detector.

В предпочтительном варианте реализации первого устройства в его состав дополнительно введены вспомогательный генератор гетеродина, синхронизированный по фазе с генератором электромагнитных колебаний и отличающийся от него по частоте на ΔF=10...1000000 кГц, а также первый и второй смесители сигналов, в качестве фазового детектора использован низкочастотный фазовый детектор, работающий на частоте ΔF, при этом вход вспомогательного генератора гетеродина электрически соединен с выходом генератора электромагнитных колебаний, а выходы - с первыми входами первого и второго смесителей сигналов, выход первого направленного элемента соединен с первым входом фазового детектора через первый смеситель сигнала, который своим вторым входом подключен к первому направленному элементу, а выходом - к фазовому детектору, выход второго направленного элемента соединен со вторым входом фазового детектора через второй смеситель сигнала, который своим вторым входом подключен ко второму направленному элементу, а выходом - к фазовому детектору.In a preferred embodiment of the first device, an auxiliary local oscillator is added to its composition, synchronized in phase with the electromagnetic oscillation generator and different in frequency by ΔF = 10 ... 1,000,000 kHz, as well as the first and second signal mixers, as a phase detector a low-frequency phase detector operating at a frequency ΔF is used, while the input of the auxiliary local oscillator is electrically connected to the output of the electromagnetic oscillation generator, and the outputs are from the first by the inputs of the first and second signal mixers, the output of the first directional element is connected to the first input of the phase detector through the first signal mixer, which is connected to the first directional element by its second input and the phase detector to the output, the output of the second directional element is connected to the second input of the phase detector through a second signal mixer, which is connected to a second directional element with its second input, and to a phase detector with an output.

В предпочтительном варианте реализации второго устройства первая и вторая схемы восстановления сигналов выполнены в виде аналого-цифровых преобразователей, формирующих цифровые отсчеты сигналов, поступающих к вычислителю.In a preferred embodiment of the second device, the first and second signal recovery circuits are in the form of analog-to-digital converters that form digital samples of the signals received by the computer.

Таким образом при контроле зазоров, например, между лопатками турбины и корпусом турбины, осуществляют измерение разности, фаз, по меньшей мере, между двумя электромагнитными колебаниями, одно из которых проходит по измерительному каналу длиной Lи=Lупси+Lои+ΔLи(t)+ΔLи(f)+d, где Lупси - длина измерительного тракта устройства получения измерительного сигнала 10, содержащего генератор колебаний, соединительные, направленные и другие вспомогательные элементы, Lои - длина измерительного тракта линии 5 связи, включая антенну 6, при нормальной температуре и неизмененной форме, ΔLи(t) - изменение длины линии передачи сигналов измерительного канала за счет отличия температуры от нормальной, ΔLи(f) - изменение длины линии передачи сигналов измерительного канала за счет изменения ее формы, d - расстояние 11 между антенной 6 и отражающим объектом 7, т.е. радиальный зазор, от генератора колебаний, через возможные вспомогательные элементы, линию передачи сигналов, антенну, среду распространения, т.е. пространство между антенной и поверхностью, до которой измеряется зазор, до отражающей поверхности и от нее обратно через среду распространения, антенну, линию передачи сигналов, возможные вспомогательные элементы к устройству сравнения фазы, в частности, путь, пройденный электромагнитными колебаниями по измерительному тракту от генератора до устройства сравнения фазы, а другое электромагнитное колебание, проходит по дополнительному вспомогательному опорному (реперному) каналу длиной Lo=Lупсио+Loo+ΔLo(t)+ΔLo(f), где Lупсо - длина измерительного тракта устройства, в котором получают опорный (реперный) сигнал 14, содержащего генератор колебаний, соединительные, направленные и возможные другие вспомогательные элементы. Loo - длина линии 16 передачи сигналов опорного канала при нормальной температуре и отсутствии воздействия вибраций, ΔLи(t) - изменение длины опорного канала за счет отличия температуры от нормальной, ΔLo(f) - изменение длины измерительного канала за счет изменения ее формы, конструктивно объединенному с измерительным каналом от генератора колебаний, через возможные вспомогательные элементы, линию передачи сигналов до расположенного на конце линии передачи сигналов отражателя 17 и от него обратно через линию передачи сигналов, возможные вспомогательные элементы к устройству 15 сравнения фазы (Фиг.3). При этом фаза сигнала, полученного по измерительному каналу, будет определяться выражением φи=4π(Lи=Lсифи+Lои+ΔLи(t)+ΔLи(f)+d)/λ, а фаза сигнала, полученного по опорному каналу, выражением φo=4π(Lсифо+Loo+ΔLo(t)+ΔLo(f))/λ. Поскольку устройства получения сигналов по опорному и измерительному каналам выполнены идентичными, имеется возможность разместить отражатель опорного канала максимально близко к излучающему раскрыву антенны измерительного канала (Loo=Lои), расположенному и закрепленному на поверхности, от которой измеряется радиальный зазор, а конструктивно линии передачи сигналов измерительного и опорного каналов объединены, идентичны и претерпевают одинаковые изменения длины (ΔLo(t)=ΔLи(t)) и формы (ΔLo(v)=ΔLи(v)) под воздействием температуры и вибрации, то изменение фазы электромагнитных колебаний, связанное с изменением длины пути, проходимого электромагнитными колебаниями по обоим каналам, за счет воздействия температуры или изменения формы линии передачи сигналов, будет одинаковое, а сигнал на выходе устройства сравнения фазы (например, фазового детектора) будет зависеть только от разности фаз измерительного и опорного каналов, Δφ=φи-φо=4π(Lупси+Lои+ΔLи(t)+ΔLи(f)+d-Lупси+Loo+ΔLo+ΔLo(t)+ΔLo(f))/λ=4πd/λ, т.е. от расстояния 11 до отражающего объекта.Thus, when the control gaps, e.g., between the turbine blades and the casing of the turbine is carried difference measurement, the phase, at least between the two electromagnetic waves, one of which passes through the measuring channel length L and a = L upsi + L ou + ΔL and ( t) + ΔL and (f) + d, where L ups is the length of the measuring path of the device for receiving the measuring signal 10 containing the oscillation generator, connecting, directional and other auxiliary elements, L oi is the length of the measuring path of the communication line 5, including antenna 6, under normal temperature and unchanged shape, ΔL and (t) - change in the length of the transmission line of the signals of the measuring channel due to the difference in temperature from normal, ΔL and (f) - changes in the length of the transmission line of the signals of the measuring channel due to the change in its shape, d - distance 11 between the antenna 6 and the reflecting object 7, i.e. radial clearance, from the oscillation generator, through possible auxiliary elements, a signal transmission line, antenna, propagation medium, i.e. the space between the antenna and the surface to which the gap is measured, to and from the reflecting surface through the propagation medium, antenna, signal line, possible auxiliary elements to the phase comparison device, in particular, the path traveled by electromagnetic oscillations along the measuring path from the generator to phase comparison devices, and another electromagnetic oscillation, passes through an additional auxiliary reference (reference) channel of length L o = L upsio + L oo + ΔL o (t) + ΔL o (f), where L ups - length measures unit path of the device, in which receive the reference (reference) signal 14, containing the oscillation generator, connecting, directional and possible other auxiliary elements. L oo is the length of the signal transmission line 16 of the reference channel at normal temperature and in the absence of vibration, ΔL and (t) is the change in the length of the reference channel due to the difference in temperature from normal, ΔL o (f) is the change in the length of the measuring channel due to a change in its shape structurally integrated with the measuring channel from the oscillation generator, through possible auxiliary elements, a signal transmission line to the reflector 17 located at the end of the signal transmission line and back from it through the signal transmission line, possible auxiliary elements to the device 15 phase comparison (Figure 3). In this case, the phase of the signal received through the measuring channel will be determined by the expression φ and = 4π (L and = L syphi + L oi + ΔL and (t) + ΔL and (f) + d) / λ, and the phase of the signal obtained by the reference channel, the expression φ o = 4π (L sifo + L oo + ΔL o (t) + ΔL o (f)) / λ. Since the devices for receiving signals along the reference and measuring channels are identical, it is possible to place the reflector of the reference channel as close as possible to the radiating aperture of the antenna of the measuring channel (L oo = L oi ) located and fixed on the surface from which the radial clearance is measured, and the transmission line is structurally the signals of the measuring and reference channels are combined, identical and undergo the same changes in length (ΔL o (t) = ΔL and (t)) and shape (ΔL o (v) = ΔL and (v)) under the influence of temperature and vibration phase, the change in the phase of electromagnetic oscillations associated with a change in the path length traveled by electromagnetic oscillations on both channels due to the influence of temperature or a change in the shape of the signal transmission line will be the same, and the signal at the output of the phase comparison device (for example, a phase detector) will depend only the phase difference between the measuring and reference channels, Δφ = φ and -φ of = 4π (L upsi ou + L + ΔL, and (t) + ΔL and (f) + dL upsi + L + ΔL oo o o + ΔL (t ) + ΔL o (f)) / λ = 4πd / λ, i.e. from a distance of 11 to a reflective object.

В том случае, если опорный и измерительный каналы полностью идентичны, полученные по этим каналам сигналы при отсутствии радиального зазора, т.е. когда радиальный зазор равен нулю, будут иметь фазовый сдвиг (Δφо) равный нулю. Если же длина опорного и измерительного каналов несколько отличаются, то величина фазового сдвига между сигналами, полученными по этим каналам при нулевом радиальном зазоре, будет иметь отличное от нуля значение, которое необходимо учитывать при определении истинного значения радиального зазора (d), используя выражениеIn the event that the reference and measuring channels are completely identical, the signals received from these channels in the absence of a radial clearance, i.e. when the radial clearance is zero, they will have a phase shift (Δφ about ) equal to zero. If the length of the reference and measuring channels is somewhat different, then the phase shift between the signals received through these channels at a zero radial clearance will have a non-zero value, which must be taken into account when determining the true value of the radial clearance (d) using the expression

d=λ(Δφ1-Δφo+2πn)/4π.d = λ (Δφ 1 -Δφ o + 2πn) / 4π.

Первый вариант предложенного устройства, реализующего предлагаемый способ (Фиг.4), содержит общий для измерительного и опорного каналов генератор электромагнитных колебаний 1, первый и второй направленные элементы 2 и 18, например, циркуляторы, измерительного и опорного каналов, первую линию 5 передачи сигналов и антенну 6 измерительного канала, вторую линию 16 передачи сигналов и отражатель 17 опорного канала, а также фазовый детектор 3, т.е. устройство сравнения фаз сигналов, получаемых по измерительному и опорному каналам, и вычислителя 19, определяющего расстояние до объекта с использованием измеренной разности фаз.The first variant of the proposed device that implements the proposed method (Figure 4), contains a generator of electromagnetic waves 1 common to the measuring and reference channels, first and second directional elements 2 and 18, for example, circulators, measuring and reference channels, a first signal transmission line 5 and the antenna 6 of the measuring channel, the second signal transmission line 16 and the reflector 17 of the reference channel, as well as a phase detector 3, i.e. a device for comparing the phases of the signals received through the measuring and reference channels, and a computer 19, which determines the distance to the object using the measured phase difference.

Сигнал с выхода генератора 1 подается на входы А (первые входы) направленных элементов 2 и 18 измерительного и опорного каналов соответственно. Вход В (второй вход) направленного элемента 2 подключен к одному концу линии 5 передачи сигналов измерительного канала, второй конец которой соединен с антенной 6, осуществляющей излучение электромагнитных колебаний в направлении отражающего объекта 7, до которого измеряется дальность, и прием отраженных от него колебаний, которые по линии передачи сигналов поступают на вход В (второй вход) направленного элемента 2 и с его выхода С (выход) на первый вход фазового детектора 3. На второй вход фазового детектора 3 поступает сигнал с выхода С (выхода) направленного элемента 18 опорного канала, полученный после прохождения сигнала от генератора электромагнитных колебаний 1 через вход А (первый вход) направленного элемента 18 на вход В (второй вход) этого элемента на один конец линии 16 передачи сигналов опорного канала, на втором конце которого расположен отражатель 17, отражающий электромагнитные колебания, которые по линии 16 передачи сигналов опорного канала поступают на вход В (второй вход) направленного элемента 18, с выхода С (выхода) которого подаются затем на второй вход фазового детектора 3. На выходе фазового детектора 3 формируется сигнал, пропорциональный разности фаз электромагнитных колебаний, поступивших с измерительного канала от направленного элемента 2, и электромагнитных колебаний, поступивших с опорного канала от направленного элемента 18, который поступает на вход вычислителя 19, определяющего значение величины расстояния d до отражающего объекта с использованием выражения d=λ(Δφ-Δφо+2πn)/4π, где λ - используемая длина волны электромагнитных колебаний, Δφ - разность фаз между сигналами, полученными по измерительному и опорному каналам в процессе измерения, Δφо - разность фаз между сигналами, полученными по измерительному и опорному каналам в процессе калибровки при расстоянии до отражающего объекта равном нулю, «2πn» - стандартный «остаток», используемое при вычислении фазовых сдвигов при помощи фазовых детекторов, при этом n=0, 1, 2, ... - целое число.The signal from the output of the generator 1 is fed to the inputs A (first inputs) of the directional elements 2 and 18 of the measuring and reference channels, respectively. The input B (second input) of the directional element 2 is connected to one end of the signal transmission line 5 of the measuring channel, the second end of which is connected to the antenna 6, which emits electromagnetic waves in the direction of the reflecting object 7, to which the distance is measured, and receiving reflected oscillations from it, which are transmitted through the signal transmission line to the input B (second input) of the directional element 2 and from its output C (output) to the first input of the phase detector 3. The signal from output C is received at the second input of the phase detector 3 (output yes) a directional element 18 of the reference channel, obtained after the signal from the electromagnetic oscillation generator 1 passes through the input A (first input) of the directional element 18 to the input B (second input) of this element at one end of the signal transmission channel 16 of the reference channel, at the second end of which a reflector 17 is located, which reflects electromagnetic waves, which are transmitted along the signal transmission line 16 of the reference channel to the input B (second input) of the directional element 18, from the output C (output) of which are then fed to the second input of the phase 3. At the output of the phase detector 3, a signal is generated proportional to the phase difference of the electromagnetic waves received from the measuring channel from the directional element 2 and the electromagnetic waves coming from the reference channel from the directional element 18, which is input to the calculator 19, which determines the value of the distance d to the reflecting object by using the expression d = λ (Δφ-Δφ of + 2πn) / 4π, where λ - wavelength of the used electromagnetic waves, Δφ - the phase difference between the signals received by the change itelnomu and reference channels during measurement, Δφ of - the phase difference between the signals received by the measuring and reference channels by a calibration process when the distance to the reflecting object is zero, «2πn» - standard "residue" used in the calculation of the phase shifts by means of phase detectors, with n = 0, 1, 2, ... being an integer.

Значение сигнала на выходе высокочастотного фазового детектора описанного устройства, работающего на несущей частоте, пропорционально синусу расстояния до отражающего объекта. В случае измерения неизменного или медленно изменяющегося расстояния для усиления и нормирования сигнала с выхода фазового детектора требуется применение аналоговых усилителей постоянного тока, которые обладают низкой временной и температурной стабильностью, что снижает точность производимых измерений.The value of the signal at the output of the high-frequency phase detector of the described device operating at the carrier frequency is proportional to the sine of the distance to the reflecting object. In the case of measuring a constant or slowly varying distance, amplification and normalization of the signal from the output of the phase detector requires the use of analog DC amplifiers that have low time and temperature stability, which reduces the accuracy of the measurements.

Повысить точность измерения разности фаз и соответственно расстояния до объекта можно при использовании низкочастотных фазовых детекторов, которые обладают более высокими параметрами и могут быть реализованы с использованием цифровой обработки сигналов. Для снижения частоты сигналов, поступающих на вход фазового детектора должен использоваться вспомогательного генератор 20, синхронизированный по фазе с основным генератором электромагнитных колебаний 1 и отличающийся от него по частоте на ΔF=10...1000000 Гц. Сигналы с выхода направленных элементов 2 и 18, например, циркуляторов опорного и измерительного каналов поступают на первые входы соответственно первого 22 и второго 21 смесителей, которые формируют сигналы разностных частот, поступающих затем на первый и второй входы низкочастотного фазового детектора.The accuracy of measuring the phase difference and, accordingly, the distance to the object can be improved by using low-frequency phase detectors, which have higher parameters and can be implemented using digital signal processing. To reduce the frequency of the signals received at the input of the phase detector, an auxiliary generator 20 should be used, synchronized in phase with the main generator of electromagnetic waves 1 and differing in frequency by ΔF = 10 ... 1,000,000 Hz. The signals from the output of the directional elements 2 and 18, for example, the circulators of the reference and measuring channels, are supplied to the first inputs of the first 22 and second 21 mixers, respectively, which form the signals of the difference frequencies, which then enter the first and second inputs of the low-frequency phase detector.

Структурная схема второго варианта устройства, функционирующего в соответствии с приведенным описанием, представлена на Фиг.5. Сигнал с выхода генератора электромагнитных колебаний 1 поступает на входы А (первые входы) направленных элементов измерительного 2 и опорного 18 каналов, а также на вход синхронизации вспомогательного генератора 20, который также может быть синхронизирован по фазе с генератором электромагнитных колебаний 1 с использованием низкочастотного сигнала синхронизации генератора электромагнитных колебаний 1. С входа В (второго входа) первого направленного элемента 2 сигнал поступает в линию 5 передачи сигналов измерительного канала и излучается антенной 6 в направлении отражающего объекта 7, до которого измеряется расстояние. Отраженный объектом 7 сигнал принимается антенной и передается по линии передачи сигналов на вход В (второй вход) направленного элемента 2, с выхода С (выхода) которого поступает затем на второй вход первого смесителя 22. На первый вход первого смесителя 22 поступает сигнал от вспомогательного генератора 20, синхронизированный по фазе с сигналом генератора электромагнитных колебаний 1 и отличающийся от него по частоте на 10...1000000 кГц. С выхода первого смесителя 22 сигнал с частотой 10...1000000 кГц и фазой, определяемой длиной пути пройденного сигналом, по измерительному каналу поступает на первый вход низкочастотного фазового детектора 23. На второй вход низкочастотного фазового детектора 23 с выхода второго смесителя 21 поступает сигнал частотой 10...1000000 кГц с фазой, определяемой длиной пути пройденного сигналом по опорному каналу. Сигнал на выходе второго смесителя 21 образуется за счет преобразования в смесителе 21 сигналов, поступающих на него с выхода вспомогательного генератора 20 и выхода С (выхода) второго направленного элемента 18 опорного канала. На выходе С (выходе) второго направленного элемента 18 сигнал формируется после прохождения сигнала от генератора электромагнитных колебаний 1 на вход А (первый вход) второго направленного элемента 18, с выхода В (второго выхода) второго направленного элемента 18 на вход линии передачи сигналов опорного канала 16 и по линии передачи до отражателя 17 и обратно через линию 16 на вход В (второй вход) второго направленного элемента. Сигнал опорного канала на входе низкочастотного детектора описывается выражением Uоп=Uo·sin(2πΔF+φ1o), где φ1o - сдвиг фазы обусловленный прохождением сигнала по измерительному каналу, а сигнал измерительного канала описывается выражением Uизм=Uo·sin(2πΔF+φио+φd), где φио - сдвиг фазы, обусловленный прохождением сигнала по измерительному каналу, φd - сдвиг фазы, обусловленный расстоянием до отражающего объекта. Сигнал с выхода низкочастотного фазового детектора 23 поступает на вход вычислителя 19, определяющего значение величины расстояния до отражающего объекта d с использованием выражения d=λ(Δφ-Δφo+2πn)/4π, где λ - используемая длина волны электромагнитных колебаний, Δφ - разность фаз между сигналами, полученными по измерительному и опорному каналам в процессе измерения, Δφо - разность фаз между сигналами, полученными по измерительному и опорному каналам в процессе калибровки при расстоянии до отражающего объекта равном нулю, «2πn» - стандартный «остаток», используемое при вычислении фазовых сдвигов при помощи фазовых детекторов, при этом n=0, 1, 2, ... - целое число.The structural diagram of the second variant of the device, operating in accordance with the above description, is presented in Fig.5. The signal from the output of the electromagnetic oscillation generator 1 is fed to the inputs A (first inputs) of the directional elements of the measuring 2 and reference 18 channels, as well as to the synchronization input of the auxiliary generator 20, which can also be phase-synchronized with the electromagnetic oscillation generator 1 using a low-frequency synchronization signal electromagnetic oscillation generator 1. From the input B (second input) of the first directional element 2, the signal enters the signal transmission line 5 of the measuring channel and is emitted antenna 6 in the direction of the reflecting object 7, to which the distance is measured. The signal reflected by the object 7 is received by the antenna and transmitted through the signal line to the input B (second input) of the directional element 2, from the output C (output) of which then goes to the second input of the first mixer 22. The signal from the auxiliary generator is received at the first input of the first mixer 22 20, synchronized in phase with the signal of the electromagnetic oscillation generator 1 and different from it in frequency by 10 ... 1,000,000 kHz. From the output of the first mixer 22, a signal with a frequency of 10 ... 1 000 000 kHz and a phase determined by the path length passed by the signal is fed through the measuring channel to the first input of the low-frequency phase detector 23. At the second input of the low-frequency phase detector 23, a signal with the frequency 10 ... 1,000,000 kHz with a phase determined by the path length traveled by the signal along the reference channel. The signal at the output of the second mixer 21 is formed by converting in the mixer 21 the signals supplied to it from the output of the auxiliary generator 20 and the output C (output) of the second directional element 18 of the reference channel. At the output C (output) of the second directional element 18, the signal is formed after the signal from the electromagnetic oscillation generator 1 passes to the input A (first input) of the second directional element 18, from the output B (second output) of the second directional element 18 to the input of the signal channel of the reference channel 16 and along the transmission line to the reflector 17 and back through line 16 to the input B (second input) of the second directional element. The signal of the reference channel at the input of the low-frequency detector is described by the expression U op = U o sin (2πΔF + φ 1o ), where φ 1o is the phase shift due to the passage of the signal through the measuring channel, and the signal of the measuring channel is described by the expression U ISM = U o · sin ( 2πΔF + φ io + φ d ), where φ io is the phase shift due to the passage of the signal through the measuring channel, φ d is the phase shift due to the distance to the reflecting object. The signal from the output of the low-frequency phase detector 23 is fed to the input of the calculator 19, which determines the value of the distance to the reflecting object d using the expression d = λ (Δφ-Δφ o + 2πn) / 4π, where λ is the used wavelength of electromagnetic waves, Δφ is the difference phase between the signals received through the measuring and reference channels during the measurement, Δφ о is the phase difference between the signals received through the measuring and reference channels during the calibration at a distance to the reflecting object equal to zero, "2πn" is the standard remainder "used in the calculation of phase shifts using phase detectors, with n = 0, 1, 2, ... being an integer.

Повышение точности измерения расстояния при воздействии на измерительную систему температуры и вибрации за счет повышения идентичности блоков измерительного и опорного каналов при одновременном сокращении количества используемых высокочастотных компонентов обеспечивают при поочередном подключении измерительной системы к линиям передачи сигналов опорного и измерительного каналов. Структурная схема второго варианта заявленного устройства, работающего с переключением каналов, приведена на Фиг.6. Сигнал с выхода генератора электромагнитных колебаний 1 поступает на вход вспомогательного генератора 20 для синхронизации (который может быть синхронизирован по фазе с генератором электромагнитных колебаний 1 с использованием низкочастотного сигнала синхронизации генератора электромагнитных колебаний 1), а также на вход А (первый вход) первого направленного элемента 2, с выхода В (второго выхода) которого подается на вход первого коммутатора 24, поочередно переключающего с высокой частотой Fп>2ΔF, определяемой сигналом, поступающим от блока 25 управления коммутаторами, этот сигнал либо на линию передачи сигналов измерительного канала, либо на линию передачи сигналов опорного канала. Прошедший по линии связи сигнал, отразившись от отражателя 17, если подключен опорный канал, или от отражающего объекта 7, если подключен измерительный канал, через первый коммутатор 24 поступает на вход В (второй вход) направленного элемента 2, с выхода С (выхода) которого подается затем на второй вход смесителя 26. На первый вход смесителя 26 поступает сигнал с вспомогательного генератора 20, который синхронизирован по фазе с генератором электромагнитных колебаний 1 и отстроен от него на частоту ΔF. С выхода смесителя 26 сигнал с частотой ΔF поступает на вход второго коммутатора 27, который синхронно с первым коммутатором 24 с частотой, определяемой блоком 25, переключает сигнал либо на вход первой схемы 28 восстановления сигнала опорного канала, либо на вход второй схемы 29 восстановления сигнала измерительного канала, с выходов которых восстановленные сигналы с частотой ΔF поступают на вход фазового детектора 23, формирующего сигнал, пропорциональный разности фаз, обусловленной различной длиной пути, проходимого сигналом по опорному и измерительному каналам.Improving the accuracy of distance measurement when exposed to temperature and vibration by increasing the identity of the blocks of the measuring and reference channels while reducing the number of used high-frequency components provides for alternately connecting the measuring system to the signal transmission lines of the reference and measuring channels. The structural diagram of the second variant of the claimed device, working with switching channels, shown in Fig.6. The signal from the output of the electromagnetic oscillation generator 1 is fed to the input of the auxiliary generator 20 for synchronization (which can be synchronized in phase with the electromagnetic oscillation generator 1 using the low-frequency synchronization signal of the electromagnetic oscillation generator 1), as well as to the input A (first input) of the first directional element 2, the output B (second output) is supplied to the input of the first switch 24 alternately switching at a high frequency f n> 2ΔF, defined by the signal from plaques Single control switch 25, the signal transmission line or a measurement channel signals on a transmission line or a reference channel signals. The signal transmitted through the communication line, reflected from the reflector 17, if the reference channel is connected, or from the reflecting object 7, if the measuring channel is connected, is fed through the first switch 24 to the input B (second input) of the directional element 2, from the output C (output) of which then fed to the second input of the mixer 26. At the first input of the mixer 26, a signal is supplied from the auxiliary generator 20, which is phase-locked with the electromagnetic oscillation generator 1 and tuned from it to the frequency ΔF. From the output of the mixer 26, a signal with a frequency ΔF is fed to the input of the second switch 27, which synchronously with the first switch 24 with a frequency determined by block 25 switches the signal either to the input of the first circuit 28 of the signal recovery of the reference channel, or to the input of the second circuit 29 of the signal recovery channel, the outputs of which restored signals with a frequency ΔF are fed to the input of a phase detector 23, forming a signal proportional to the phase difference due to the different path lengths traveled by the signal along the reference and from measuring channels.

Поскольку фазовые набеги, возникающие при прохождении сигнала по элементам 1, 2, 24, 20, 26, 27, одинаковы при обработке опорного и измерительного сигнала, ошибки, связанные с изменением линейных размеров и расстояний между указанными элементами данного устройства за счет воздействия температуры и других факторов, не сказываются на точности определения расстояния до отражающего объекта.Since the phase incursions that occur when the signal passes through the elements 1, 2, 24, 20, 26, 27 are the same when processing the reference and measuring signals, errors associated with a change in the linear dimensions and distances between the indicated elements of this device due to the influence of temperature and other factors do not affect the accuracy of determining the distance to the reflecting object.

Сигнал с выхода фазового детектора 23 поступает на вход вычислителя 19, который определяет расстояние до объекта.The signal from the output of the phase detector 23 is fed to the input of the calculator 19, which determines the distance to the object.

Частота сигнала, поступающего с выхода фазового детектора ΔF, ниже, чем частота переключения коммутаторов ΔFп и удовлетворяет условию Fп>2ΔF, а ее значение находится в диапазоне 20...2000000 кГц, для которого различными фирмами производится широкая номенклатура аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Поэтому вместо первой и второй схем 28 и 29 восстановления сигналов можно использовать АЦП, а дальнейшую обработку сигналов, включая и фазовое детектирование, проводить в цифровой форме. При этом цифровое устройство (вычислитель 19) может выполнять как фазовое детектирование, так и вычисление расстояния до объекта.The frequency of the signal coming from the output of the phase detector ΔF is lower than the switching frequency of the switches ΔF p and satisfies the condition F p > 2ΔF, and its value is in the range of 20 ... 2000000 kHz, for which a wide range of analog-to-digital converters is produced by various companies (ADC). Therefore, instead of the first and second signal recovery circuits 28 and 29, ADCs can be used, and further signal processing, including phase detection, can be carried out in digital form. In this case, the digital device (calculator 19) can perform both phase detection and calculation of the distance to the object.

Claims (5)

1. Способ измерения зазоров между деталями машин и механизмов, заключающийся в облучении электромагнитными колебаниями объекта от антенны, совмещенной с внутренней поверхностью другого объекта, между которыми измеряют искомый зазор, приеме отраженных от облучаемого объекта колебаний, измерении фазового сдвига Δφ между принятым и излученным колебаниями, обусловленного временем прохождения колебаний от антенны до облучаемого объекта и обратно, и определении зазора d между контролируемыми объектами, отличающийся тем, что дополнительно производят измерение фазового сдвига между полученным по измерительному каналу сигналом, проходящим путь от генератора электромагнитных колебаний, через первый направленный элемент, через первую линию передачи сигналов, через антенну, через среду распространения сигнала между антенной и отражающей поверхностью, до которой измеряется зазор, и обратно к фазовому детектору, и сигналом, полученным по опорному каналу, проходящим путь от генератора электромагнитных колебаний, через второй направленный элемент, через вторую линию передачи сигналов до расположенного на конце нее замыкателя в виде фиксированного отражающего элемента, и обратно к фазовому детектору, причем вторая линия передачи сигналов, входящая в состав опорного канала, имеет параметры и длину, аналогичные первой линии передачи сигналов, входящей в состав измерительного канала, и механически объединена с ней так, что элементы измерительного и опорного каналов подвергаются одинаковым воздействиям температуры и вибрации, зазор d между контролируемыми объектами определяют при помощи фазового детектора как d=λ(Δφ1-Δφо+2πn)/4π, где λ - длина волны колебаний, Δφ1 - фазовый сдвиг между сигналами опорного и измерительного каналов, полученными при выполнении измерений, Δφо - фазовый сдвиг между сигналами опорного и измерительного каналов, полученными в процессе калибровки измерительной системы при нулевой дальности до отражающего объекта.1. The method of measuring the gaps between parts of machines and mechanisms, which consists in irradiating the object with electromagnetic waves from an antenna, combined with the inner surface of another object, between which the desired gap is measured, receiving the vibrations reflected from the irradiated object, measuring the phase shift Δφ between the received and radiated vibrations, due to the transit time of the oscillations from the antenna to the irradiated object and vice versa, and the determination of the gap d between the controlled objects, characterized in that it further measure the phase shift between the signal received through the measuring channel, passing the path from the electromagnetic oscillation generator, through the first directional element, through the first signal transmission line, through the antenna, through the signal propagation medium between the antenna and the reflective surface to which the gap is measured, and back to phase detector, and the signal received through the reference channel, passing the path from the electromagnetic oscillation generator, through the second directional element, through the second transmission line with ignals to the contactor located at the end of it in the form of a fixed reflecting element, and back to the phase detector, and the second signal transmission line, which is part of the reference channel, has parameters and length similar to the first signal transmission line, which is part of the measuring channel, and mechanically combined with it so that the elements of the measuring and reference channels are subjected to the same effects of temperature and vibration, the gap d between the controlled objects is determined using a phase detector as d = λ (Δφ 1 -Δφ о + 2πn) / 4π, where λ is the wavelength of oscillations, Δφ 1 is the phase shift between the signals of the reference and measuring channels obtained during measurements, Δφ about is the phase shift between the signals of the reference and measuring channels obtained during calibration of the measuring system at zero range to the reflecting object. 2. Устройство измерения зазоров между деталями машин и механизмов, содержащее генератор электромагнитных колебаний, первый направленный элемент, первую линию передачи сигналов, соединенную с одного своего конца с антенной, совмещенной с внутренней поверхностью объекта, удаленного от поверхности другого объекта, между которыми измеряют зазор, фазовый детектор, вычислитель, определяющий расстояние до отражающего объекта по известной длине волны колебаний и измеренной величине фазового сдвига между отраженным сигналом и сигналом генератора электромагнитных колебаний, при этом генератор электромагнитных колебаний соединен с первым входом первого направленного элемента, второй вход которого подключен к первой линии передачи сигналов с конца, противоположного тому концу, к которому подсоединена антенна, выход первого направленного элемента соединен с первым входом фазового детектора, выход которого подключен к вычислителю, отличающийся тем, что в состав устройства дополнительно введены второй направленный элемент и вторая линия передачи сигналов, конструктивно идентичная первой линии передачи сигналов и механически объединенная с ней, при этом первый вход второго направленного элемента подключен к генератору электромагнитных колебаний, а второй вход - к одному из концов второй линии передачи сигналов, на другом конце которой рядом с излучателем антенны первой линии передачи сигналов установлен замыкатель в виде фиксированного отражающего элемента, выход второго направленного элемента соединен со вторым входом фазового детектора.2. A device for measuring gaps between parts of machines and mechanisms, comprising an electromagnetic oscillation generator, a first directional element, a first signal transmission line connected at one end to an antenna aligned with the inner surface of an object remote from the surface of another object, between which the gap is measured, phase detector, calculator that determines the distance to the reflecting object by the known wavelength of the oscillations and the measured value of the phase shift between the reflected signal and the signal of the generator electromagnetic oscillation torus, while the electromagnetic oscillation generator is connected to the first input of the first directional element, the second input of which is connected to the first signal transmission line from the end opposite to the end to which the antenna is connected, the output of the first directional element is connected to the first input of the phase detector, the output which is connected to the calculator, characterized in that the structure of the device additionally introduced a second directional element and a second signal transmission line, structurally identical identical to the first signal transmission line and mechanically combined with it, while the first input of the second directional element is connected to an electromagnetic oscillation generator, and the second input is connected to one of the ends of the second signal transmission line, at the other end of which is installed next to the radiator of the antenna of the first signal transmission line a contactor in the form of a fixed reflective element, the output of the second directional element is connected to the second input of the phase detector. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в состав устройства дополнительно введены вспомогательный генератор гетеродина, синхронизированный по фазе с генератором электромагнитных колебаний и отличающийся от него по частоте на ΔF=10...1000000 кГц, а также первый и второй смесители сигналов, в качестве фазового детектора использован низкочастотный фазовый детектор, работающий на частоте ΔF, при этом вход вспомогательного генератора гетеродина электрически соединен с выходом генератора электромагнитных колебаний, а выходы - с первыми входами первого и второго смесителей сигналов, выход первого направленного элемента соединен с первым входом фазового детектора через первый смеситель сигнала, который своим вторым входом подключен к первому направленному элементу, а выходом к фазовому детектору, выход второго направленного элемента соединен со вторым входом фазового детектора через второй смеситель сигнала, который своим вторым входом подключен ко второму направленному элементу, а выходом к фазовому детектору.3. The device according to claim 2, characterized in that the auxiliary oscillator generator, synchronized in phase with the electromagnetic oscillation generator and different in frequency by ΔF = 10 ... 1,000,000 kHz, as well as the first and second mixers, are additionally included in the composition of the device signals, a low-frequency phase detector operating at a frequency ΔF is used as a phase detector, while the input of the auxiliary local oscillator is electrically connected to the output of the electromagnetic oscillation generator, and the outputs to the first inputs of the first and second signal mixers, the output of the first directional element is connected to the first input of the phase detector through the first signal mixer, which is connected to the first directional element by its second input, and the output of the second directional element is connected to the second input of the phase detector through the second mixer signal, which is connected to the second directional element by its second input, and to the phase detector by output. 4. Устройство измерения зазоров между деталями машин и механизмов, содержащее генератор электромагнитных колебаний, направленный элемент, первую линию передачи сигналов, соединенную с одного своего конца с антенной, совмещенной с внутренней поверхностью объекта, удаленного от поверхности другого объекта, между которыми измеряют зазор, фазовый детектор, вычислитель, определяющий расстояние до отражающего объекта по известной длине волны колебаний и измеренной величине фазового сдвига между отраженным сигналом и сигналом генератора электромагнитных колебаний, при этом генератор электромагнитных колебаний соединен с первым входом направленного элемента, выход фазового детектора подключен к вычислителю, отличающийся тем, что в состав устройства дополнительно введены вторая линия передачи сигналов, конструктивно идентичная первой линии передачи сигналов и механически объединенная с ней, вспомогательный генератор гетеродина, синхронизированный по фазе с генератором электромагнитных колебаний и отличающийся от него по частоте на ΔF=10...1000000 кГц, первый и второй коммутаторы, синхронно переключающие каналы передачи электрического сигнала с частотой выше, чем 2ΔF, блок управления коммутаторами, управляющий процессом переключения каналов передачи электрического сигнала в коммутаторах, смеситель сигнала, первая и вторая схемы восстановления сигнала, а в качестве фазового детектора использован низкочастотный фазовый детектор, работающий на частоте ΔF, при этом на одном из концов второй линии передачи сигналов рядом с излучателем антенны первой линии передачи сигналов установлен замыкатель в виде фиксированного отражающего элемента, второй вход направляющего элемента соединен с первым коммутатором, который в свою очередь поочередно подключен либо к первой линии передачи сигналов с конца, противоположного тому концу, к которому подсоединена антенна, либо ко второй линии передачи сигналов, с конца, противоположного тому концу, с которого установлен замыкатель, вход вспомогательного генератора гетеродина электрически соединен с выходом генератора электромагнитных колебаний, а выход - с первым входом смесителя сигналов, второй вход которого электрически соединен с выходом направленного элемента, выход смесителя сигналов электрически соединен со вторым коммутатором, который в свою очередь поочередно подключен либо ко входу первой схемы восстановления сигнала, либо ко входу второй схемы восстановления сигнала, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам фазового детектора.4. A device for measuring gaps between parts of machines and mechanisms, comprising an electromagnetic oscillation generator, a directional element, a first signal transmission line connected at one end to an antenna aligned with the inner surface of an object remote from the surface of another object, between which the gap is measured, phase detector, calculator, which determines the distance to the reflecting object by the known wavelength of the oscillations and the measured value of the phase shift between the reflected signal and the signal of the electric generator electromagnetic oscillations, wherein the electromagnetic oscillation generator is connected to the first input of the directional element, the output of the phase detector is connected to a computer, characterized in that the device additionally includes a second signal transmission line, structurally identical to the first signal transmission line and mechanically combined with it, an auxiliary generator a local oscillator phase-synchronized with an electromagnetic oscillation generator and different from it in frequency by ΔF = 10 ... 1,000,000 kHz, the first and second commutator Atomators synchronously switching the transmission channels of the electric signal with a frequency higher than 2ΔF, the control unit of the switches controlling the process of switching the transmission channels of the electrical signal in the switches, the signal mixer, the first and second signal recovery circuits, and a low-frequency phase detector operating as a phase detector at a frequency ΔF, while at one end of the second signal transmission line next to the radiator of the antenna of the first signal transmission line, a contactor in the form of a fixer is installed of the reflecting element, the second input of the guide element is connected to the first switch, which in turn is connected either to the first signal transmission line from the end opposite the end to which the antenna is connected, or to the second signal transmission line from the end opposite to that end , from which the contactor is installed, the input of the auxiliary local oscillator is electrically connected to the output of the electromagnetic oscillation generator, and the output to the first input of the signal mixer, the second input of which of the second one is electrically connected to the output of the directional element, the output of the signal mixer is electrically connected to the second switch, which in turn is connected either to the input of the first signal recovery circuit or to the input of the second signal recovery circuit, the outputs of which are respectively connected to the first and second inputs of the phase detector . 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что первая и вторая схемы восстановления сигналов выполнены в виде аналого-цифровых преобразователей, формирующих цифровые отсчеты сигналов, поступающих к вычислителю.5. The device according to claim 4, characterized in that the first and second signal recovery circuits are made in the form of analog-to-digital converters forming digital samples of the signals received by the calculator.
RU2006120753/28A 2006-06-15 2006-06-15 Method and device for measuring spaces RU2307999C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120753/28A RU2307999C1 (en) 2006-06-15 2006-06-15 Method and device for measuring spaces
PCT/RU2006/000550 WO2007149007A1 (en) 2006-06-15 2006-11-16 Gap measuring method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120753/28A RU2307999C1 (en) 2006-06-15 2006-06-15 Method and device for measuring spaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2307999C1 true RU2307999C1 (en) 2007-10-10

Family

ID=38833654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006120753/28A RU2307999C1 (en) 2006-06-15 2006-06-15 Method and device for measuring spaces

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2307999C1 (en)
WO (1) WO2007149007A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457432C1 (en) * 2010-12-30 2012-07-27 Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления сложными системами РАН (ИПУСС РАН) Method of measuring radial clearances and axial displacements of turbine wheel blades

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1237904A1 (en) * 1982-09-27 1986-06-15 Вильнюсский Филиал Экспериментального Научно-Исследовательского Института Металлорежущих Станков Method of measuring gap between rasters of photoelectric scanning shift transducers
US5434671A (en) * 1992-12-25 1995-07-18 Nec Corporation Birefringent member cell gap measurement method and instrument
FR2722566B1 (en) * 1994-07-13 1996-08-23 Europ Gas Turbines Sa DYNAMIC MOVEMENT SENSOR, USES OF SUCH A SENSOR AND METHOD FOR MEASURING THE MOVEMENT OF A SURFACE
RU2115886C1 (en) * 1996-06-11 1998-07-20 Московский государственный институт электроники и математики Method for measuring clearance to metal surface and device for its embodiment
RU2156435C1 (en) * 1999-08-03 2000-09-20 Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" Contact-free displacement transducer
US6717418B2 (en) * 2001-11-16 2004-04-06 General Electric Company Method and apparatus for measuring turbine blade tip clearance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457432C1 (en) * 2010-12-30 2012-07-27 Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления сложными системами РАН (ИПУСС РАН) Method of measuring radial clearances and axial displacements of turbine wheel blades

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007149007A1 (en) 2007-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Piotrowsky et al. Enabling high accuracy distance measurements with FMCW radar sensors
KR100684811B1 (en) Distance measurement method and device
US6856281B2 (en) Method and system for calibration of a phase-based sensing system
RU2439488C2 (en) Device for determining distance between rotating blade and wall of machine, which envelopes rotating blade, for conversion of kinetic flow energy to mechanical energy
US7466143B2 (en) Clearance measurement systems and methods of operation
Ayhan et al. FMCW radar system with additional phase evaluation for high accuracy range detection
US10132922B2 (en) Proximity sensor and method for measuring the distance from an object
Kakuma Frequency-modulated continuous-wave laser radar using dual vertical-cavity surface-emitting laser diodes for real-time measurements of distance and radial velocity
Ayhan et al. High-accuracy range detection radar sensor for hydraulic cylinders
JP2007052035A (en) Level measuring device
Piotrowsky et al. An unambiguous phase-based algorithm for single-digit micron accuracy distance measurements using FMCW radar
US10534077B2 (en) Proximity sensor and method for measuring the distance from an object
RU2307999C1 (en) Method and device for measuring spaces
Pauli et al. Range detection with micrometer precision using a high accuracy FMCW radar system
CN107110954B (en) Proximity sensor and method for measuring distance to a target
Linz et al. A Compact, Versatile Six‐Port Radar Module for Industrial and Medical Applications
KR20150034091A (en) Bimaterial interface position measurement system
Pylypenko et al. Рhase ambiguity resolution in relative displacement measurement by microwave interferome-try
Doronin et al. Displacement measurement using a two-probe implementation of microwave interferometry
Ayhan et al. FMCW radar in oil-filled waveguides for range detection in hydraulic cylinders
Kaminski et al. K-band FMCW radar module with interferometic capability for industrial applications
Soldatov et al. Low noise Kα-band hopping reflectometer based on yttrium iron garnet sources at TEXTOR
CN209013919U (en) A kind of tip clearance measuring device based on microwave swept frequency resonator sensor
Hoffmann et al. Contactless distance measurement method
Thansandote et al. Microwave interferometer for measurements of small displacements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100616

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110810

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140616

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161220

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180616