SU1078243A2

SU1078243A2 - Active oscillation compensator

Info

Publication number: SU1078243A2
Application number: SU823533209A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Тютекин; Дмитрий Васильевич Степанов; Сергей Петрович Климов; Александр Александрович Мазаников; Владимир Николаевич Меркулов
Original assignee: Акустический институт им.акад.Н.Н.Андреева
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1984-03-07

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение в любой отрдсли машиностроени .The invention relates to a measuring technique and can be used in any kind of engineering.

По основному авт. св. 838177 известен активный компенсатор колебаний , содержащий два приемных канала , первый из которых состоит из последовательно соединенных первого приемника ультразвуковых колебаний , первого усилител , первой линии задержки и сумматора, а второй - из последовательно соединенных второго приемника ультразвуковых колебаний, второго усилител , первой фазосдвигающей цепи и сумматора , вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом сумматора , амплитудный корректор, вход которого соединен с выходом второй линии задержки и два излучающих канала , первый из которых состоит из последовательно соединенных третьей линии задержки, вход которой соединен с выходом амплитудного корректора , третьего усилител и первого излучател ультразвуковых колебаний, а второй - из последовательно соединенных фазосдвигающей цепи, вход которой соединен с выходом амплитудного корректора, четвертого усилител и второго излучател , причем первый и второй приемники ультразвуковых колебаний и сортветствеййо первый и рторой излучатели расположены друг от друга на рассто ни х, меньших половины наименьшей длины волны ультразвуковых колебаний Cl. Недостатком известного компенсаI тора вл етс узкий диапазон рабочи частот из-за потери устойчивости компенсатора, вследствие нестабильности параметров элементов устройства .According to the main author. St. 838177 an active oscillation compensator is known, containing two receiving channels, the first of which consists of the first ultrasonic oscillation receiver first connected in series, the first amplifier, the first delay line and the adder, and the second from the second ultrasonic vibration receiver connected in series, the second amplifier, the first phase-shifting circuit and the adder, the second delay line, the input of which is connected to the output of the adder, the amplitude equalizer, the input of which is connected to the output of the second delay line and two emit channels, the first of which consists of a third delay line connected in series, the input of which is connected to the output of the amplitude corrector, a third amplifier and the first emitter of ultrasonic oscillations, and the second one of the series-connected phase-shifting circuit, the input of which is connected to the output of the amplitude correction the second radiator, the first and second receivers of ultrasonic oscillations and the first and third radiators of the first and third radiators being spaced apart from each other by distances the smallest wavelength of ultrasonic vibrations Cl. A disadvantage of the known compensator is the narrow operating frequency range due to the loss of stability of the compensator, due to the instability of the parameters of the elements of the device.

Цель изобретени - повыиюние надежности и расширение полосы рабочих частот.The purpose of the invention is to increase the reliability and expansion of the working frequency band.

Указанна цель достигаетс тем, что активный компенсатор колебаний, содержащий два приемных канала, первый из которых состоит из последовательно соединенных первого приемника ультразвуковых колебаний, первого усилител , первой линии задержки и сумматора, а второй - из последовательно соединенных второго приемника ультразвуковых колебаний, второго усилител , первой фазосдвигающей цепи и сумматора, вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом сумматора, амплитудный корректор, вход которого соединен с выходом второй линии задержки и два излучающих канала, первый из которых состоит из последовательно соединенных третьей линии Зсшержки, вход которой соединен с This goal is achieved by the fact that the active oscillation compensator contains two receiving channels, the first of which consists of the first connected ultrasonic oscillation receiver, the first amplifier, the first delay line and the adder, and the second of the second ultrasonic vibration receiver, which is connected in series, the first phase-shifting circuit and the adder, the second delay line, the input of which is connected to the output of the adder, the amplitude equalizer, the input of which is connected to the output of the second line and delays and two radiating channels, the first of which consists of a series-connected third line of the Sscherzhka, whose input is connected to

выходом амплитудного корректора, третьего усилител и первого излучател ультразвуковых колебаний, а второй - из последовательно соединенных фазосдвцгающей цепи, вход/ которой,соединен с выходом амплитудного корректора, четвертого усилител и второго излучател , причем первый и второй приемники ультразвуковых колебаний и соответственно первой и второй излучатели расположены друг,от друга на расстони х , меньших половины наименьшей длины волны ультразвуковых колебаний , снабжен третьим приемным каналом , состо щим из последовательно соединенных третьего приемника ультразвуковых колебаний, п того усилител , третьей фазосдвигающей цепи , четвертой линии задержки и второго , сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого усилител , п той линией задержки, вход которой соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом второго сумматора и экстремальным регул тором однонаправленности, вход которого соёдицен с выходом второго сумматора, а выход - с управл ющими входами, первой, третьей, четвертой и п той линий задержек,the output of the amplitude corrector, the third amplifier and the first emitter of ultrasonic oscillations, and the second of the series-connected phase-shifting circuit, the input of which is connected to the output of the amplitude corrector, the fourth amplifier and the second radiator, the first and second receivers of ultrasonic vibrations and the first and second emitters are located apart from each other at distances less than half of the smallest wavelength of ultrasonic vibrations, provided with a third receiving channel consisting of About the connected third receiver of ultrasonic vibrations, the fifth amplifier, the third phase-shifting circuit, the fourth delay line and the second, the adder, the second input of which is connected to the output of the first amplifier, the fifth delay line, the input of which is connected to the output of the first adder, and the output to the input the second adder and the extreme unidirectional controller, whose input is connected with the output of the second adder, and the output with control inputs, first, third, fourth and fifth delay lines,

На фиг. 1 изображена структурна схема активного компенсатора колебаний , на фиг. 2 - структурна схема экстремального регул тора.FIG. 1 shows a structural diagram of an active oscillation compensator, FIG. 2 is a block diagram of an extremal controller.

Активный компенсатор колебаний содержит первый приемник 1 ультразвуковых колебаний, расположенный на вибрирукадей поверхности 2, первый усилитель 3, соединенный с выходом приемника 1, первую линию 4 задержки, соединенную с выходом усилител 3, первый сумматор 5, соединенный с выходом линии 4 задержки, дающей задержку сигнала на врем , равное времени распространени звука от приемника 1 до второго при емниКа 6 ультразвуковых колебаний, расположенного на вибрирующей по . верхйости на рассто нии Е от первого приемника 1, второй ycилJ тeль 7, соединенный с приемником 6, первую фазосдвигающую цепь 8, вход которой соединен с выходом усилител 7, а выход - с входом первого сумматора 5, вторую линию 9 задержки , вход которой соединен с выходом первого сумматора 5, амплитудный корректор 10, соединенный с выходом второй линии 9 задержки, третью линию 11 задержки, выход которой соединен с выходом амплитудного корректора 10, третий усилитель 12, соединенный с- выходом линии 11 задержки, первый излучатель 13 ультразвуковых колебаний, соединенный с выходом усилител 12 вторую фазосдвигающую цепь 14, входThe active oscillation compensator contains the first ultrasonic oscillation receiver 1 located on the vibrating surface of the surface 2, the first amplifier 3 connected to the output of the receiver 1, the first delay line 4 connected to the output of the amplifier 3, the first adder 5 connected to the output of the delay line 4 giving delay signal for a time equal to the time of sound propagation from the receiver 1 to the second when there are 6 ultrasonic vibrations located on the vibrating along. Upper at the distance E from the first receiver 1, the second Ycile 7, connected to the receiver 6, the first phase-shifting circuit 8, the input of which is connected to the output of the amplifier 7, and the output - to the input of the first adder 5, the second delay line 9, the input of which is connected with the output of the first adder 5, the amplitude corrector 10 connected to the output of the second delay line 9, the third delay line 11, the output of which is connected to the output of the amplitude corrector 10, the third amplifier 12 connected to the output of the delay line 11, the first radiator 13 ultrasonic vibrations s connected to an output amplifier 12, second phase-shifting circuit 14, the input

которой соединен с выходом амплитудного корректора 10, четвертый усилитель 15, соединенный с выходом фазосдвигающей цепи 14, второй излучатель 16 ультразвуковых колебаний , расположенный на рассто нии Р отизлучател 13, соединенный с выходом усилител 15, третий приемник 17 ультразвуковых колебаний, расположенный на рассто нии С от приемника 1, п тый усилитель 18, соединенный с входом приемника 17, третью фазосдвигающую цепь 19, вход которой соединен с выходом п того Усилител 18, четвертую линию 20 задержки, (Соединенную с выходом фазосдвигающей цепи 19, второй сумматор 21, соединенный с выходами линии 20 задержки и выходом усилител 3, п тую линию 22 задержки, вход которой соединен с выходом сумматора 5, а выход - с входом сумматора 21, экстремальный регул тор 23 направленности, состо щий из последовательно соединенных амплитудного детектора 24, полосового фильтра 25, синхронного детектора 26, управл ющий вход которого соединен с генератором 27, фильтра 28, сумматора 29, управл ющий вход которого соединен с генератором 27 и реверсивного двигател 30 (фиг.2 вход которого соединен с выходом сумматора 21, а выход - с лини ми 4, 11, 20 и 22 задержки.which is connected to the output of the amplitude corrector 10, the fourth amplifier 15 connected to the output of the phase-shifting circuit 14, the second emitter 16 of ultrasonic vibrations, located at a distance P from the radiator 13, connected to the output of the amplifier 15, the third receiver 17 of ultrasonic vibrations located at a distance C from receiver 1, a fifth amplifier 18 connected to the input of receiver 17, a third phase-shifting circuit 19, the input of which is connected to the output of the fifth Amplifier 18, fourth delay line 20, (connected to the output of phase-shifting center Circuit 19, the second adder 21, connected to the outputs of the delay line 20 and the output of the amplifier 3, the fifth delay line 22, the input of which is connected to the output of the adder 5, and the output to the input of the adder 21, an extreme directivity regulator 23, consisting of connected amplitude detector 24, bandpass filter 25, synchronous detector 26, the control input of which is connected to the generator 27, filter 28, adder 29, the control input of which is connected to the generator 27 and the reversing motor 30 (figure 2 which is connected to the output of ora 21, and output - with the lines 4, 11, 20 and 22 delay.

Компенсатор работает следующим образом.The compensator works as follows.

Приемники 1, 6 и 17 принимают колебани вибрирующей поверхности. Далее сигналы в первом и втором приемном канале усиливаютс , проход через первый и второй усилители 3 и 7, и поступают на вход первого сумматора 5 через фазосдвигающую цепь 8, где фаза сигнала мен етс на противоположную, во втором приемном канале и через первую линию 4 задержки, где сигнал задерживаетс на врем , равное времени распространени звука от приемника 6 до приемника 1, в первом приемном канале.Receivers 1, 6 and 17 receive vibrations of the vibrating surface. The signals in the first and second receiving channels are then amplified, passing through the first and second amplifiers 3 and 7, and fed to the input of the first adder 5 through the phase-shifting circuit 8, where the signal phase is reversed, in the second receiving channel and through the first delay line 4 where the signal is delayed by a time equal to the time of sound propagation from receiver 6 to receiver 1, in the first receiving channel.

С выхода сумматора 5 сигнал через вторую линию 9 задержки и амплитудный корректор 10 поступают на первый и второй излучающие каналы. В From the output of the adder 5, the signal through the second delay line 9 and the amplitude equalizer 10 is fed to the first and second radiating channels. AT

0 первом канале сигнал проходит через третью линию задержки, где сигнал задерживаетс на врем , равное времени распространени звука от излучател 13 до излучател 16, и третий усилитель 12 и поступает на 0 in the first channel, the signal passes through a third delay line, where the signal is delayed by a time equal to the time of sound propagation from the emitter 13 to the emitter 16, and the third amplifier 12 arrives at

5 вход первого излучател 13, а во втором - через вторую фазосдвигающую цепь 14 и четвертый усилитель 15 иiпоступает на вход второго излучател 16.5 the input of the first radiator 13, and in the second through the second phase-shifting circuit 14 and the fourth amplifier 15 and i enters the input of the second radiator 16.

00

Сигнал в третьем приемном канале усиливаетс , проход через п тый усилитель 18, и поступает на вход второго сумматора 21 через третью фазосдвигающую цепь 19 и четвертую The signal in the third receiving channel is amplified, the passage through the fifth amplifier 18, and fed to the input of the second adder 21 through the third phase-shifting circuit 19 and the fourth

5 линию 20 задержки, где сигнал задерживаетс на врем , равное времени распространени звука от приемника 1 до приемника 17.5, a delay line 20 where the signal is delayed by a time equal to the time of sound propagation from receiver 1 to receiver 17.

На второй и третий входы второ0 го сумматора 21 поступают сигналы с Выхода первого усилител 3 и выхода первого сумматора 5 через п тую линию 22 задержки.The second and third inputs of the second adder 21 receive signals from the output of the first amplifier 3 and the output of the first adder 5 through the fifth delay line 22.

Сигнал с выхода сумматора 21 пос5 тупает на вход экстремального регул тора 23 направленности, с выхода которого поступает, управл ющий сигнал на входы первой 4, третьей 11, четвертой 20 и п той 22 линий The signal from the output of the adder 21 pos5 blunt to the input of the extreme regulator 23 of the directivity, from the output of which a control signal arrives at the inputs of the first 4, third 11, fourth 20 and fifth 22 lines

0 3 адержки.0 3 support.

Использование предлагаемого компенсатора колебаний позвол ет повысить надежность работы и расширить полосу рабочих частот.The use of the proposed oscillation compensator makes it possible to increase the reliability of operation and to expand the operating frequency band.

Claims

. ACTIVE COMPENSATOR OF COTTOBEANS by ed. St. No. 8381 77, characterized in that, in order to increase reliability and extend the operating frequency band, it is equipped with a third receiving channel, consisting of a third ultrasonic oscillation receiver, a fifth amplifier, a third phase-shifting | circuit, a fourth delay line and a second adder , the second input of which is connected to the output of the first amplifier, the fifth delay line, the input of which is connected to the output of the first adder, and the output to the input of the second adder and an extreme unidirectional controller, the input to orogo connected to the output of the second adder, and an output - to the control inputs of the first, third, fourth and fifth delay lines.