SU1252667A1 - Method and apparatus for measuring shifts - Google Patents

Method and apparatus for measuring shifts Download PDF

Info

Publication number
SU1252667A1
SU1252667A1 SU853872279A SU3872279A SU1252667A1 SU 1252667 A1 SU1252667 A1 SU 1252667A1 SU 853872279 A SU853872279 A SU 853872279A SU 3872279 A SU3872279 A SU 3872279A SU 1252667 A1 SU1252667 A1 SU 1252667A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
time
generator
coil
controlled
magnet
Prior art date
Application number
SU853872279A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Васих Хаматович Ясовеев
Роберт Юнусович Мукаев
Марат Абдуллович Ураксеев
Юрий Васильевич Щипанов
Михаил Михайлович Щербаков
Original Assignee
Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Предприятие П/Я В-8116
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 Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе, Предприятие П/Я В-8116 filed Critical Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU853872279A priority Critical patent/SU1252667A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1252667A1 publication Critical patent/SU1252667A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении перемещений. Целью изобретени   вл етс  повьше- иие точности измерений путем изменени  частоты возбуждаемой ультразвуковой волны дл - создани  посто нной скорости распространени  последней. В устройстве, реализующем способ измерени  перемещений, генератор периодически возбуждает ультразвуковые волны с помощью катушки возбуждени  в звукопроводе. В катушках приема с подвижным и неподвижным магнитами навод тс  импульсы напр жени . При воздействии дестабилизирующих факторов врем  задержки в опорном канале измен етс . Изменение несущей частоты излучаемого сигнала измен ет скорость V ультразвуковых волн и поддерживает врем  распространени  ультразвука в опорном канале o/V, где а - рассто .;ие от катушки возбуждени  с посто нным магнитом до катушки приема с посто нным магнитом, V - скорость распространени  ультразвука в звукопроводе, посто нным. Изменение несущей частоты осуществл етс  при помощи генератора, управл емого нагф жет1ем Uypp с преобразовател  врем -напр жение, на вход которого подаетс  сигнал с блока вычитани . Блок вычитани  сравнивает сигналы с генератора образцовых временных интервалов и первого усилител -формировател . Импульсы, наводимые в катущке приема с подвижным магнитом , через второй управл емый фильтр и второй усилитель-формирователь поступают на измеритель временных интервалов, который регистрирует врем  задержки t, X/U, где - рассто ние от катушки возбуждени  с посто нным магнитом до катушки приема с подвижным магнитом, пропорциональное измер емому перемещению. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. i (Л ьо 1 а: 1The invention relates to a measurement technique and can be used when measuring displacements. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy by varying the frequency of the ultrasonic wave being excited in order to create a constant propagation velocity of the latter. In a device that implements a method of measuring displacements, the generator periodically excites ultrasonic waves using an excitation coil in the duct. Voltage pulses are induced in receiving coils with moving and stationary magnets. Under the influence of destabilizing factors, the delay time in the reference channel changes. A change in the carrier frequency of the emitted signal changes the velocity V of the ultrasonic waves and maintains the propagation time of ultrasound in the reference channel o / V, where a is the distance; not from the excitation coil with a permanent magnet to the receive coil with a permanent magnet, V is the speed of ultrasound propagation in the duct, constant. The carrier frequency is changed by means of a generator controlled by a Uypp nag from a time-voltage converter, at the input of which a signal from the subtractor is fed. The subtractor compares the signals from the generator of exemplary time intervals and the first amplifier-former. The pulses induced in the pickup wheel with a movable magnet, through the second controlled filter and the second booster amplifier, go to a time interval meter, which records the delay time t, X / U, where is the distance from the excitation coil with a permanent magnet to the receive coil with a movable magnet proportional to the displacement measured. 2 sec. f-ly, 1 ill. i (Lio 1 a: 1

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении перемещений.The invention relates to a measurement technique and can be used when measuring displacements.

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем изменени  частоты возбуждаемой ультразвуковой волны дл  создани  посто нной скорости распространени  последней.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by changing the frequency of the ultrasonic wave being excited to create a constant propagation velocity of the latter.

На чертеже изображено устройство, реализующее способ измерени  перемещений .The drawing shows a device that implements a method for measuring displacements.

Устройство содержит магнитострик- ционный преобразователь 1, состо щий из звукопровода 2, катушки 3 возбуждени  и двух катушек А и 5 приема с неподвижными и подвижными магнитами 6, 7 и 8, генаратор 9, соединенный с катушкой 3 возбуждени , опорный канал 10, соединенный с катушкой 4 приема с неподвижным магнитом 7, рабочий канал 11, соединенный с катушкой 5 приема с подвижным магнитом 8, генератор 9 выполненньп управл емым, опорньй канал 10, выполненный в виде последовательно соединенных первого управл емого фильтра 12, соединенного с катушкой 4 приема с неподвижным магнитом 7, первого усилител -формировател  13, блока 14 вычитани  и преобразовател  15 врем -напр жение, соединенного с входом генератора 9, и вторым входом первого управл емого фильтра 12, и генератора 16 образцовых временных интервалов, соединенного с вторым входом блока 14 вычитани , а второй выход генератора 9 соединен с управл ющими входами генератора 16 образцовых временных интервалов, блока 14 вычитани  и преобразовател  15 врем - напр жение, рабочий канал 11, выполненный в виде последовательно соединенных второго управл емого фильтра 17, соединенного с катушкой 5 приема с подвижньм магнитом 8, второго усилител -формировател  18 и измерител  19 временных интервалов,управл ющий вход которого соединен с вторым выходом генератора 9, а второй вход второго управл емого фильтра 17 соединен с выходом преобразовател  15 врем -напр жение.The device contains a magnetostrictive transducer 1, consisting of a chimney 2, an excitation coil 3 and two receiving coils A and 5 with stationary and movable magnets 6, 7 and 8, a generator 9 connected to the excitation coil 3, a reference channel 10 connected to the coil 4 of the reception with a fixed magnet 7, the working channel 11 connected to the coil 5 of the reception with a movable magnet 8, the generator 9 is made controlled, the support channel 10 made in the form of serially connected first controlled filter 12 connected to the coil 4 at stationary magnet 7 ma, first amplifier-maker 13, subtraction unit 14 and time-voltage converter 15 connected to generator input 9 and second input of first controlled filter 12, and generator 16 exemplary time intervals connected to second block input 14, and the second output of the generator 9 is connected to the control inputs of the generator 16 exemplary time intervals, the subtraction unit 14 and the time-voltage converter 15, the working channel 11, made in the form of serially connected second controls an inlet filter 17 connected to the reception coil 5 with a movable magnet 8, a second amplifier 18, and a time interval meter 19, the control input of which is connected to the second output of the generator 9, and the second input of the second controlled filter 17 is connected to the output of the converter 15 time voltage.

Устройство, реализующее Ьпособ измерени  перемещений, работает следующим образом. A device that implements the method of measuring displacements, works as follows.

Генератор 9 периодически возбуждает с помощью катушки 3 возбуждени  пакет продольных ультразвуковых волнThe generator 9 periodically excites using a coil 3 excitation package of longitudinal ultrasonic waves

6767

рследствие пр мо о магнитострикцион- пого Э()фекта в чиукопроводе 2. В катушках 4 и 5 приема навод тс  импульсы напр жени  счет обратного маг- ннтпстрикционного Т1}к}1екта. В рабочемAs a result, directly about the magnetostriction E () effect in the chi-conductor 2. In the coils 4 and 5 of the reception, voltage pulses are induced due to the reverse magnetostriction T1} k} 1ct. In working

канале 11 врем  i , прошедшееchannel 11 time i passed

между моментом возбуждени  катушки 3 возбуждени  и приемом ультразвукового импульса катушкой 5 приема, зависит от положени  X подвтг/сного магнита 8 и скорости звука в звукопро- воде 2. Скорость звука V в материале звукопровода 2 известным образом за- висит от температуры звукопровода 2 а,следовательно, и температуры окружающей среды. В опорном канале 10between the moment of excitation of the excitation coil 3 and the reception of the ultrasonic pulse by the reception coil 5 depends on the position X of the subconductor / s magnet 8 and the speed of sound in the acoustic cable 2. The speed of sound V in the material of the acoustic pipe 2 depends in a known manner on the temperature of the acoustic pipe 2 a, therefore, the ambient temperature. In reference channel 10

врем  задержкиdelay time

{ °

между моментомbetween the moment

излучени  ультразвукового импульсй катушкой 3 и моментом приема этой волны катушкой 4 зависит только от скорости звука V , так как неподвижный магнит 7 и катутака 4 установлены на фиксированном рассто нии а от катушки 3.the radiation of the ultrasonic pulse by the coil 3 and the moment of reception of this wave by the coil 4 depends only on the speed of sound V, since the stationary magnet 7 and catutac 4 are set at a fixed distance a from the coil 3.

Таким образом, врем  to определ етс  только скоростью звука V и несущей частотой t импульсных сигналов,Thus, the time to is determined only by the speed of sound V and the carrier frequency t of pulsed signals,

причем период несущей частоты { выбираетс  в 10-15 раз меньше длительности самого импульса дл  достижени  достаточно узкого спектра излучаемых ультразвуковых волн. Период повторени  импульсов генератора 9 выбираетс  больше времени/ /V.moreover, the carrier frequency period {is chosen 10-15 times less than the duration of the pulse itself in order to achieve a sufficiently narrow spectrum of the emitted ultrasonic waves. The pulse repetition period of the generator 9 is chosen longer than the time / / V.

При воздействии дестабилизирующих факторов врем  задержки в опорном канале 10 измен етс . Изменением несушей частоты f излучаемого сигнала измен ют скорость продольных волн V(f) и поддерживают { const. В устройстве изменение несущей частоты импульсов осуществл етс  при помощи генератора 9, управл емого напр жением с преобразовател  15 врем -напр жение . Первый и второй управл емые фильтры I2 и 17 также управл ютс  этим напр жением, которое измен етUnder the influence of destabilizing factors, the delay time in the reference channel 10 changes. By changing the frequencies of the frequency f of the emitted signal, the velocity of the longitudinal waves V (f) is changed and they support {const. In the device, the change of the carrier frequency of the pulses is carried out by means of a generator 9 controlled by the voltage from the time-voltage converter 15. The first and second controlled filters I2 and 17 are also controlled by this voltage, which changes

их резонансную частоту настройки одновременно с изменением несущей частоты генератора 9.their resonant tuning frequency simultaneously with the change of the carrier frequency of the generator 9.

Наводимые в катушке 4 опорного канала импульсы напр жени  подаютс The voltage pulses induced in the coil 4 of the reference channel are supplied

через первый управл емый фильтр 12 на первый усилитель-формирователь 13 и далее на вход блока 14 вычитани , на другой вход которого поступаютthrough the first controlled filter 12 to the first amplifier driver 13 and then to the input of the subtraction unit 14, to the other input of which

импульсы с генератора If) образцовых временных интервалов. Выходной сигнал с блока 14 вычитани  поступает на преобразователь 15 врем -напр жение , напр жение которого управл ет несущей частотой f генератора 9, а также частотой настройки фильтров 2 и 17. Импульсы, наводимые в катушке 5, через управл емый фильтр 17 поступают на усилитель-фо мирователь 18 и далее на измеритель 19 временных интервалов дл  регистрации времени задержки гт , пропорционального перемещению магнита 8 (V const, если t %поддерживаетс  посто нным).pulses from an If) generator exemplary time intervals. The output signal from the subtraction unit 14 is fed to the time-voltage converter 15, the voltage of which controls the carrier frequency f of the generator 9, as well as the tuning frequency of the filters 2 and 17. The pulses induced in the coil 5 go through the controlled filter 17 to the amplifier -former 18 and later on the meter 19 time intervals for recording the delay time rm, proportional to the movement of the magnet 8 (V const, if t% is kept constant).

Claims (2)

1. Способ измерени  перемещений, заключаюсцийс  в том, что возбуждают в звукопроводе магнитострикционного преобразовател  катушкой возбуждени  с посто нным магнитом ультразвуковые колебани  и принимают их катушками приема с неподвижным и подвижным магнитами, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности, измер ют врем  распространени  ультразвуковых колебаний от ка тушки возбуждени  до катушки приема с посто нным магнитом, сравнивают последнее с образцовым временным интервалом , измен ют частоту ультразвуковых колебаний катушки возбуждени  до момента совпадени  сравниваемых временных интервалов и измер ют врем  распространени  ультразвукового импульса от катушки возбуждени  до катушки приема с подвижным магнитом , по которому определ ют искомый параметр.1. A method for measuring displacements, in that a magnetostrictive transducer is excited by a permanent magnet excitation oscillation coil in a acoustic duct and is received by receiving coils with fixed and movable magnets, so that, in order to improve accuracy, time is measured propagation of ultrasonic oscillations from the excitation coil to a permanent magnet pickup coil, compare the latter with an exemplary time interval, change the frequency of the ultrasonic oscillations of the cat the excitation ears until the time intervals compared are matched, and the time of the ultrasonic pulse propagation from the excitation coil to the receiving coil with a moving magnet is measured, from which the desired parameter is determined. 52f ft7452f ft74 2. Устройство Д.ПЯ измерени  перемещений , содержащее магнитострикци- онньп преобразователь, состо щий из звукопровода, катушки возбуткдени  и 5 двух катушек приема с нб подвижным и подвижным магнитами, генератор, соединенный с катушкой возбуждени , onopHbrfi канал, соединенный с катушкой приема с неподвижным магнитом, рабочий канал, соединенный с катушкой приема с подвижным магнитом, отличающеес  тем, что, с целью повьщ ени  точности, генератор выполнен управл емым, опорный кангш состоит из последовател1 но соединенных первого управл емого фильтра , подключенного к катушке приема с неподвюкным магнитом, первого усилител -формировател , блока вычитани  и преобразовател  врем -напр же102. A DPP displacement measurement device containing a magnetostrictive transducer consisting of a chute, a power coil and 5 two receive coils with a nb movable and moving magnets, a generator connected to the excitation coil, an onopHbrfi channel connected to the receiving coil with a fixed magnet, a working channel connected to a receiving coil with a movable magnet, characterized in that, in order to increase the accuracy, the generator is controlled, the reference kanggsh consists of sequentially connected first controlled the filter connected to the receive coil with a non-plug-in magnet, the first amplifier-former, the subtractor unit, and the time-to-time converter 10 t5t5 2020 5five 00 5five 00 ние, соединенного с входом управл емого генератора и вторым входом первого управл емого фильтра, и генератора образцовых временных интервалов , соединенного с вторым входом блока вычитани , второй выход управл емого генератора соединен с управл ющими входами генератора образцовых временных интервалов, блока вычитани  и преобразовател  врем -напр жение , рабочий канал выполнен в виде последовательно соединенных второго управл емого фильтра, соединенного с катушкой приема с подвижным магнитом, второго усилител -формировател  и измерител  временных интер- ,валов, управл ющий вход которого соединен с вторым выходом управл емого генератора, а второй вход второго управл емого фильтра соединен с выходом преобразовател  врем -напр жение .connected to the input of the controlled generator and the second input of the first controlled filter, and a generator of sample time intervals connected to the second input of the subtractor; the second output of the controlled generator is connected to the control inputs of the generator of sample time intervals, the subtractor and time converter - voltage, the working channel is made in the form of a second controlled filter connected in series, connected to a receiving coil with a movable magnet, a second shaping amplifier, and A time inter-shaft meter, whose control input is connected to the second output of the controlled generator, and the second input of the second controlled filter is connected to the output of the time-voltage converter. Составитель Г. Рыжакова Редактор М. Вланар Техред М.Ходанич Корректор М. ПожоCompiled by G. Ryzhakov Editor M. Vlanar Tehred M. Khodanich Proofreader M. Pojo Заказ 4615/43 Тираж 670ПодписноеOrder 4615/43 Circulation 670 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий Н3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб. , д. А/5for inventions and discoveries N3035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. A / 5 Произволственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул.Проектна ,4Free-printing enterprise, Uzhgorod, Projecto st., 4
SU853872279A 1985-03-26 1985-03-26 Method and apparatus for measuring shifts SU1252667A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853872279A SU1252667A1 (en) 1985-03-26 1985-03-26 Method and apparatus for measuring shifts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853872279A SU1252667A1 (en) 1985-03-26 1985-03-26 Method and apparatus for measuring shifts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1252667A1 true SU1252667A1 (en) 1986-08-23

Family

ID=21168795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853872279A SU1252667A1 (en) 1985-03-26 1985-03-26 Method and apparatus for measuring shifts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1252667A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР ff 493045, кл. Н 04 R 15/00, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1252667A1 (en) Method and apparatus for measuring shifts
US3861200A (en) Method and instrument for analysing materials by ultrasonic pulses
SU368540A1 (en) LIBRARY |
SU1026015A2 (en) Ultrasonic flowmeter
SU453629A1 (en) METHOD OF CONTACTLESS MEASUREMENT; PHYSICAL PARAMETERS MEDIUM '
SU1649383A1 (en) Method for measuring concentration of non-uniformities in dual-phase flow
Murayama et al. Development of an electromagnetic acoustic transducer with multi-wavelength for Lamb wave
SU1343341A1 (en) Device for determining temperature dependence of elasticity modulus of materials
SU1211611A1 (en) Method of determining sound velocity
SU892291A1 (en) Ultrasonic device for material quality control
SU1495728A1 (en) Device for measuring intensity of magnetic field
SU753271A1 (en) Device for measuring speed of ultrasound
SU620885A1 (en) Device for measuring ultrasound propagation velocity
SU998861A1 (en) Ultrasonic meter of linear values
SU1696845A1 (en) Digital magnetostrictive displacement transducer
SU1518779A1 (en) Method of checking physico-mechanical properties of material
SU569854A1 (en) Ultrasonic flowmeter for
SU440598A1 (en) Ultrasound attenuation measurement method
SU1659717A1 (en) Method of measuring flow rate of liquid media
SU1132220A1 (en) Ultrasonic immersion-type flaw detector
RU1797036C (en) Device for measuring a modulus of normal elasticity
SU947834A1 (en) Control signal shaper for control of liquid metering-out
SU1416904A1 (en) Ultrasonic transducer
SU1112271A1 (en) Device for article quality control
SU888026A1 (en) Method of measuring mechanical stress