SU1155867A1

SU1155867A1 - R.f.transducer of vibration movement

Info

Publication number: SU1155867A1
Application number: SU833677191A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Боглов; Валерий Александрович Жестовский; Владимир Алексеевич Константинов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3327
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1985-05-15

Abstract

РАДИОВОШОВОЙ ДАТЧИК ВИБРОПЕРЦМЕЩЕНИЙ , содержащий приемопередатчик и антенну, отличаючийс тем, что, с целью повышени достоверности измерений, он снабжен вибратором, вьтолненным в виде пластины , один конец которой консольно скреплен с антенной, электромагнитом и звуковым генератором, электрически соединенным с электромагнитом, а антенна выполнена с возможностью перемещени вдоль оси излучени .A RADIO-SHOOTING VIBROPERTENSION SENSOR containing a transceiver and an antenna, distinguished by the fact that, in order to increase the reliability of measurements, it is equipped with a vibrator effected in the form of a plate, one end of which is attached to the console with an antenna, an electromagnet and a sound generator electrically connected to an electromagnet, and the antenna is fitted movable along the radiation axis.

Description

(Л(L

сwith

елate

СПSP

00 О)00 O)

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл бесконтактных измерений малых перемещений и вибраций различных механизмов и машин,The invention relates to a measurement technique and can be used for contactless measurements of small movements and vibrations of various mechanisms and machines.

Известен радиоволновой датчик перемещений, вьшолненный в виде и-образного диэлектрического волновода , плечи, которого закреплены на плоскост х, колеблющихс относительно друг друга, при этом один конец волновода соединен с генератором радиоволн, а другой - с приемником. При изменении радиуса кривизны волновода происходит изменение вносимого им затухаки радиоволн 1.A radiowave displacement sensor is known that is embodied as an i-shaped dielectric waveguide, the shoulders of which are fixed to planes oscillating relative to each other, with one end of the waveguide connected to a radio wave generator and the other to a receiver. When the radius of curvature of the waveguide changes, a change occurs in the attenuation of radio waves 1.

Однако датчик характеризуетс недостаточной достоверностью крнтрол ,.However, the sensor is characterized by insufficient reliability of the transmitter,.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс радиов.олно . вой датчик перемещени , приемопередатчик и антенна L2.The closest to the invention in technical essence and the effect achieved is radio wave. A motion sensor, a transceiver and an L2 antenna.

Недостатком этого устройства вл етс низка достоверность измерени , так как крутизна преобразовани , неоднозначно за.висит от рассто ни между антенной и объектом.A disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement, since the steepness of the transformation is ambiguously dependent on the distance between the antenna and the object.

Цель, изобретени - повьшение достоверности измер.ений,The purpose of the invention is to increase the reliability of measurements,

Цель достигаетс тем, что радиоволновой датчик виброперемещений, содержащий приемопередатчик и антенну , снабжен вибратором, выполненным в виде пластины, один которой консольно скреплен с антенной, электромагнитом и звуковым генератором , электрически соединенным с электромагнитом , а антенна выполнена с возможностью перемещени вдоль оси излз ени . The goal is achieved by the fact that a radio wave vibration sensor, containing a transceiver and an antenna, is equipped with a vibrator made in the form of a plate, one of which is cantilevered with an antenna, an electromagnet and a sound generator electrically connected to an electromagnet, and the antenna is adapted to move along the axis of radiation.

На чертеже схематически приведена конструкци датчика.The drawing schematically shows the design of the sensor.

Радиоволновой датчик виброперемещений содержит приемопередатчик 1 антенну 2, волновод 3, пластину 4 вибратора, консольно скрепленную с антенной 2, другой конец которой возбу7кдаетс электромагнитом 5, обмотка 6 которого соединена с генератором 7 низкой частоты, на плоскости антенны 2 установлен поглощающий экран 8, антенна 2 выполнена с возможностью перемещени вдоль оси излучени , направленной к объекту 9,The radio wave vibration sensor contains transceiver 1 antenna 2, waveguide 3, vibrator plate 4, cantilevered attached to antenna 2, the other end of which is excited by electromagnet 5, winding 6 of which is connected to low frequency generator 7, antenna 2 is mounted on the plane of antenna 2 configured to move along the radiation axis directed towards object 9,

Датчик работает следующим образоThe sensor works as follows.

В .радиоволновом виброметре используетс вление сдвига фазы синхронно с любым перемещением объекта 9 относительно антенны 2, Такой же сдвиг образуетс при перемещени х аИтенны 2 относительно объекта 9, Благодар этому при условии нормированного перемещени или колебани антенны 2 по вл етс возможностью объективно количественно оценивать .величину перемещений и объекта относительно антенны, В датчике нормирование величины колебаний антенны 2 осуществл етс использованием заостренного сердечника электромагнита 5, возбуждающего колебани пластины 4 вибратора. Частота колебаний определ етс собственной резонансной частотой пластины 4 с учетом вли ни оказываемого массой антенны 2 с уп ругим волноводом 3, с которыми этот вибратор механически св зан.In the radiowave vibration meter, the phenomenon of phase shift is used synchronously with any movement of object 9 relative to antenna 2. The same shift is generated when moving aITIENT 2 relative to object 9. Due to this, under the condition of normalized movement or oscillation of antenna 2, it is possible to objectively quantify the magnitude movements and the object relative to the antenna. In the sensor, the ration of the magnitude of the oscillations of the antenna 2 is carried out using the pointed core of the electromagnet 5, which excites Lebannen plate vibrator 4. The oscillation frequency is determined by the intrinsic resonant frequency of the plate 4, taking into account the influence exerted by the mass of the antenna 2 with the elastic waveguide 3 with which this vibrator is mechanically coupled.

Напр жение, подаваемое на обмотку 6 электромагнита от генератора 7 низкой частоты, несколько больше необходимого дл раскачки 4 вибра.тора . Однако максимальный размах колебаний вибратора всегда ограниченместом расположени остри сердечника электромагнита 5, вл ющегос концентратором магнитного пол . Хот напр жение генератора 7 низкой частоты превышает необходимое, амплитуда колебаний конца пластины 4 вибратора не может превышать величины, заданной положением остри сердечника , так как за острием возникает тормоз ща сила, ограничивающа амплитуду колебаний. За -счет этого размах колебаний стабилизируетс независимо от стабильности напр жени питани электромагнита 5 и его частоты в достаточно широких пределах .. .The voltage applied to the winding 6 of the electromagnet from the low-frequency generator 7 is slightly greater than the 4th vibrator required to drive. However, the maximum vibrational range of the vibrator is always limited by the location of the tips of the core of the electromagnet 5, which is a magnetic field hub. Although the voltage of the low-frequency generator 7 exceeds the required one, the amplitude of the oscillations of the end of the vibrator plate 4 cannot exceed the value specified by the position of the tip of the core, since a braking force arises beyond the tip, which limits the amplitude of the oscillations. Due to this, the range of oscillations is stabilized regardless of the stability of the supply voltage of the electromagnet 5 and its frequency within fairly wide limits.

Из-за большой разницы масс антенной системы (антенны, упругого отрезка волновода и поглощающего экрана) и вибратора антенна 2 колеблетс с гораздо меньшей, но стабильной амплитудой (если вибратор колеблетс с размахом до 10 мм, то антенна до 0,1 мм). Величина колебаний подбираетс и замер етс , например, с помощью микроскопа с координатной миллиметровой сеткой.Due to the large difference in mass of the antenna system (antenna, elastic waveguide and absorbing screen) and vibrator, antenna 2 oscillates with a much smaller but stable amplitude (if the vibrator oscillates with a range of up to 10 mm, then the antenna is up to 0.1 mm). The magnitude of the oscillations is selected and measured, for example, with a microscope with a millimeter grid.

При работе вибратора производитс оценка условий распространени .When the vibrator is operating, an evaluation of the propagation conditions is made.

3131

отражени и приема электромагнитных волн, т.е. осуществл етс проверка радиоволнового канала с нормированным виброперемещением. При этом, перемеща антенну, выбирают точку, на которой крутизна преобразовани однозначна, одновременно калибруют датчик, сравнива получаемьй сигналreflection and reception of electromagnetic waves, i.e. The radio wave channel is tested with normalized vibration displacement. In this case, moving the antenna, choose a point at which the slope of the transformation is unambiguous, simultaneously calibrate the sensor, comparing the received signal

15586741558674

с приемопередатчика и известным механическим перемев1ением антенны.from the transceiver and the known mechanical rewinding of the antenna.

Предлагаемый датчик обладает повьппенной достоверностью измерений 5 за счет предварительной оценки условий распространени и отражени электромагнитных волн,проверки радиоволнового канала датчик - объект измерений.The proposed sensor has the accuracy of measurements 5 due to a preliminary assessment of the conditions of propagation and reflection of electromagnetic waves, and a check of the radio wave channel sensor - the object of measurement.

Claims

VIBRATION MOVEMENT SENSOR, comprising a transceiver and an antenna, distinguished by the fact that, in order to increase the reliability of measurements, it is equipped with a vibrator made in the form of a plate, one end of which is cantilevered with an antenna, an electromagnet and a sound generator electrically connected to an electromagnet, and the antenna configured to move along the axis of radiation.

>