SU1262295A1 - Method for contactless measurement of object vibrations - Google Patents

Method for contactless measurement of object vibrations Download PDF

Info

Publication number
SU1262295A1
SU1262295A1 SU853901928A SU3901928A SU1262295A1 SU 1262295 A1 SU1262295 A1 SU 1262295A1 SU 853901928 A SU853901928 A SU 853901928A SU 3901928 A SU3901928 A SU 3901928A SU 1262295 A1 SU1262295 A1 SU 1262295A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
frequency
oscillations
amplitude
doppler
Prior art date
Application number
SU853901928A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Мартюгов
Сергей Павлович Андреев
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8751
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 Предприятие П/Я В-8751 filed Critical Предприятие П/Я В-8751
Priority to SU853901928A priority Critical patent/SU1262295A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1262295A1 publication Critical patent/SU1262295A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  кизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров механических колебаний различных объектов , например дл  исследовани  амплитудно-частотной характеристики движущегос  объекта. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности измерени  за счет устранени  вли ни  отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучени  и регистрации . Согласно способу исследуемый объект зондируют ультразвуковыми колебани ми, принимают отраженный сигнал, который из-за допплеровского эффекта оказываетс  частотно-модулированным , смешивают зондирующий и отраженный сигналы, выдел ют из полученного суммарного сигнала две срсед .ние допплеровские гармоники, по отношению мощностей этих гармоник определ ют амплитуду колебаний исследуемо (Л .го объекта, а по разности их частотчастоту колебаний объекта. 1 ил.The invention relates to a measuring technique and can be used to measure the parameters of mechanical vibrations of various objects, for example, to study the amplitude-frequency characteristic of a moving object. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of the reflective properties and shape of the object and the characteristics of the radiation and detection systems. According to the method, the object under study is probed with ultrasonic vibrations, receives a reflected signal, which due to the Doppler effect turns out to be frequency-modulated, mixes the probe and reflected signals, extracts two stable Doppler harmonics from the resulting total signal, and determines the power of these harmonics the amplitude of the oscillations is investigated (L of the object, and by the difference of their frequency, the frequency of the oscillations of the object. 1 Il.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механических колебаний различных объектов, например для исследования ампли- 5 •тудно-частотной характеристики движущегося объекта.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the parameters of mechanical vibrations of various objects, for example, to study the amplitude and frequency characteristics of a moving object.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения влияния отражательных свойств и фор- 1° мы объекта и характеристик систем излучения и регистрации.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of reflective properties and the shape of the object and characteristics of radiation and registration systems.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа бесконтактного измерения колебаний объекта. 15 Устройство содержит излучатель зондирующих сигналов, приемник 2 отраженного сигнала, смеситель 3, соединенный со спекЗ'р-Щнализатором 4 и двумя перестраиваемыми по частоте по- 20 Носовыми фильтрами 5 и 6, два логарифмических усилителя 7 и 8 и вычитающее устройство 9.The drawing shows a device for implementing the method of non-contact measurement of object vibrations. 15 The device contains a probe signal emitter, a reflected signal receiver 2, a mixer 3 connected to a spekZ'r-Schnalizer 4 and two frequency-tunable 20 Nose filters 5 and 6, two logarithmic amplifiers 7 and 8, and a subtractor 9.

Способ бесконтактного измерения колебаний объекта осуществляется 25 следующим образом.The method of non-contact measurement of object vibrations is carried out 25 as follows.

С помощью излучателя 1 проводится .зондирование колеблющегося объекта ультразвуковой волны с частотой f0. 30Using the emitter 1, sounding of an oscillating object of an ultrasonic wave with a frequency f 0 is carried out. thirty

Отраженный сигнал из-за допплеровского эффекта получается частотно-модулированным. Этот сигнал принимается приемником 2 и смешивается с зондирующим сигналом в смесителе 3. 35Due to the Doppler effect, the reflected signal is frequency-modulated. This signal is received by the receiver 2 and mixed with the probing signal in the mixer 3. 35

Суммарный сигнал поступает на вход спектр-анализатора 4, где осуществляется определение частоты колебаний' £2 = fhtl - fn (где f„, fn+1 частоты соседних допплеровских гармо- 40 ник). Затем осуществляется настройка полосовых фильтров 5 и 6 на частоты fΛ и fn+1 . Проводится фильтрация допплеровского сигнала, усиление от фильтрованных сигналов логарифмическими усилителями 7 и 8 и вычитание усиленных сигналов в вычитающем устройстве 9. Определяется сигнал К на выходе вычитающего устройства 9. Величина этого сигнала связана с амплитудой колебаний АосоотношениемThe total signal is fed to the input of the spectrum analyzer 4, where the vibration frequency is determined '£ 2 = f htl - f n (where f „, f n + 1 are the frequencies of the adjacent Doppler harmonics 40). Then, the bandpass filters 5 and 6 are tuned to the frequencies f Λ and f n + 1 . Filtering the Doppler signal, amplification from the filtered signals by logarithmic amplifiers 7 and 8 and subtracting the amplified signals in the subtractor 9. The signal K is determined at the output of the subtractor 9. The magnitude of this signal is related to the amplitude of oscillations A about the ratio

КTO

/А5_Ао_ч где 1' - функция Бесселя первого ряс да;/ A5_Ao_ch where 1 'is the Bessel function of the first row with yes;

Ά- - длина волны зондирующего о сигнала;Ά- is the wavelength of the sounding signal;

е - скорость распространения ультразвуковой волны.e is the propagation velocity of the ultrasonic wave.

Из представленного соотношения определяют амплитуду колебаний исследуемого объекта.From the presented ratio determine the amplitude of the oscillations of the investigated object.

Claims (1)

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров меха нических колебаний различных объектов , например дн  исследовани  ампли тудно-частотной характеристики движу ;1цегос  объекта. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет устранени  вли ни  отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучени  и регистрации. На чертеже представлено устройство дл  осуществлени  способа бесконтактного измерени  колебаний объекта Устройство содержит излучатель 1 зондирующих сигналов, приемник 2 отраженного сигнала, смеситель 3, со единенный со спектр-анализатором 4 и двум  перестраиваемь№1И по частоте по лосовыми фильтрами 5 и 6, два логарифмических усилител  7 и 8 и вычитающее устройство 9. Способ бесконтактного измерени  колебаний объекта осуществл етс  следующим образом. С помощью излучател  1 проводитс  .зондирование колеблющегос  объекта ультразвуковой волны с ч.астотой fj, , Отраженный сигнал из-за допплеровского эффекта получаетс  частотно-мо дулированным. Этот сигнал принимаетс  приемником 2 и смешиваетс  с зондирующим сигналом в смесителе 3. СзтФ1арный сигнал постзгпает на вход спектр-анализатора 4, где осуществл етс  определение частоты колебаний Л ff,, - f (где f, f., частоты соседних допплеровских гармо ник). Затем осуществл етс  настройка полосовых фильтров 5 и 6 на частоты Проводитс  фильтраци  допплеровского сигнала, усиление от952 фильтрованных сигнатгон логарифмическими усилител ми 7 и 8 и вьиитание усиленных сигналов в вычитающем устройстве 9. Определ етс  сигнал К на выходе вычитающего устройства 9. Величина этого сигнала св зана с амплитудой колебаний А,соотношением К Ig где I; - функци  Бессел  первого р да; длина волны зондирующего сигнала; скорость распространени  ультразвуковой волны. Из представленного соотношени  определ ют амплитуду ролебаний исследуемого объекта. Формула изобретени  Способ бесконтактного измерени  колебаний объекта, заключающийс  в том, что зондируют исследуемый объект ультразвуковыми колебани ми, принимают отраженный от этого объекта модулированный сигнал, смешивают зондирующий и отраженный сигналы и по параметрам суммарного сигнала определ ют амплитуду и частоту колебаний объекта, отличающийс  тем-, что, с целью повышени  точности измерени  за счет устранени  вли ни  отражательных свойств и формы объекта и характеристик систем излучени  к регистрации, вьщел ют из суммарного сигнала две соседние допплеровские гармоники, по отношению мощностей этих гармоник определ ют амплитуду колебани1, а по разности-их час- тот - частоту колебаний объекта.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the parameters of the mechanical oscillations of various objects, for example, the day of the investigation of the amplitude-frequency characteristic of a motion; one cent of the object. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of the reflective properties and shape of the object and the characteristics of the radiation and detection systems. The drawing shows a device for carrying out a method for contactless measurement of object oscillations. The device comprises an emitter 1 of probing signals, a receiver 2 of the reflected signal, a mixer 3 connected to the spectrum analyzer 4 and two tunable Nos. 1 and 2 by frequency band filters 5 and 6, two logarithmic amplifiers 7 and 8 and a subtractor 9. A method for contactless measurement of object vibrations is carried out as follows. With the help of the emitter 1, sounding of the oscillating object of the ultrasonic wave with a frequency of fj, is carried out. The reflected signal due to the Doppler effect is obtained frequency-modulated. This signal is received by receiver 2 and mixed with the sounding signal in mixer 3. The CsTF1arny signal is post-coupled to the input of the spectrum-analyzer 4, where the oscillation frequency Л ff ,, is determined (where f, f., The frequencies of the neighboring Doppler harmonics). Then the bandpass filters 5 and 6 are tuned to frequencies. The Doppler signal is filtered, the gain from 952 filtered signatures with logarithmic amplifiers 7 and 8, and the amplified signals are output in the subtractor 9. The signal K at the output of the subtractor 9 is determined. The magnitude of this signal is related with the amplitude of oscillation A, the ratio K Ig where I; - Bessel function of the first row; probing signal wavelength; ultrasonic wave propagation velocity. From the presented ratio, the amplitude of the object oscillations is determined. Claims of the method of non-contact measurement of an object's oscillations, which consist in probing an object under study by ultrasonic vibrations, receiving a modulated signal reflected from this object, mixing the probe and reflected signals, and determining the amplitude and frequency of the object's oscillations different from the parameters of the total signal, that, in order to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of the reflective properties and shape of the object and the characteristics of the radiation systems, the registration Two adjacent Doppler harmonics, with respect to the power of these harmonics, determine the amplitude of the oscillations, 1 and, based on the difference between their frequencies, the oscillation frequency of the object.
SU853901928A 1985-05-23 1985-05-23 Method for contactless measurement of object vibrations SU1262295A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853901928A SU1262295A1 (en) 1985-05-23 1985-05-23 Method for contactless measurement of object vibrations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853901928A SU1262295A1 (en) 1985-05-23 1985-05-23 Method for contactless measurement of object vibrations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1262295A1 true SU1262295A1 (en) 1986-10-07

Family

ID=21179530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853901928A SU1262295A1 (en) 1985-05-23 1985-05-23 Method for contactless measurement of object vibrations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1262295A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1002850, кл. G 01 Н 9/00, 1983. Приборы и системы дл измерени вибрации, шума и удара/Под ред. В.В.Клюева. - М.: Мапганостроение, 1978, т.2, с. 55-60. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1230753A (en) Laser heterodyne interferometric method and system for measuring ultrasonic displacement
US7073384B1 (en) Method and apparatus for remote measurement of vibration and properties of objects
SU1262295A1 (en) Method for contactless measurement of object vibrations
RU2265230C2 (en) Device for measuring non-linear radiolocation characteristics
RU2022283C1 (en) Method of measurement of parameters of waveguide
Millnert et al. Robust coherent laser radar design and signal processing for vibrometry
Kojro et al. Distance resolution of the scanning acoustic air microscope
JPH0451772B2 (en)
SU1442893A1 (en) Vibration meter
RU2094812C1 (en) Device which measures antenna beam pattern
SU1195295A1 (en) Arrangement for determining errors of non-echo chambers
SU1188647A1 (en) Method of article ultrasonic inspection
SU1364998A1 (en) Method of determining parameters of extended microwave circuits
FR2451584A1 (en) Noise measurement on spectrally pure oscillator output - utilises narrow band filter tuned to difference between two oscillators
SU1716321A1 (en) Method of measuring object mechanical oscillation velocity
Frodyma et al. Interferometry for Underwater Vibrational Measurements
SU1138530A1 (en) Device for measuring displacement of injector spring-loaded needle
SU1226217A1 (en) Spectrometer of nuclear magnetic resonance
SU1742748A1 (en) Method of measurement of spatial decoupling between transmitting and receiving antennas of an aircraft
SU1742616A1 (en) Device for measuring displacements
SU1747937A1 (en) Contactless vibrometer
RU2009452C1 (en) Device for remote measuring of parameters of oscillating objects
SU1185269A1 (en) Method of measuring dielectric permeability of flat and parallel dielectrics
SU907466A1 (en) Device for measuring characteristics of pass-through microwave elements in a waveband
SU1663576A1 (en) Method of determination of reflection ratio of material