SU1548668A1 - Ультразвуковой измеритель виброперемещений - Google Patents
Ультразвуковой измеритель виброперемещений Download PDFInfo
- Publication number
- SU1548668A1 SU1548668A1 SU884433151A SU4433151A SU1548668A1 SU 1548668 A1 SU1548668 A1 SU 1548668A1 SU 884433151 A SU884433151 A SU 884433151A SU 4433151 A SU4433151 A SU 4433151A SU 1548668 A1 SU1548668 A1 SU 1548668A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- signal
- phase detector
- inputs
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в вибродиагностике, а именно при исследовании параметров виброперемещений. Цель изобретени - повышение точности измерени за счет исключени режима работы фазового детектора с нелинейными искажени ми. Излучаемый и отраженный сигналы от объекта 5 сравниваютс по фазе в фазовом детекторе 8. Экстремальный регул тор 7 поддерживает равенство амплитуд входных сигналов фазового детектора 8, что уменьшает его нелинейные искажени . При достаточно больших скорост х движени объекта 5 сказываетс эффект Допплера и частотна модул ци отраженного сигнала приводит к увеличению нелинейных искажений. В этом случае срабатывает блок 11 сравнени кодов сигналов, пропорциональных частотам излучаемого и отраженных сигналов, и фазовый детектор 8 отключаетс от регистратора 14 с помощью ключа 15. На регистратор 14 поступает в этом случае сигнал с блока 10 измерени периода отраженного сигнала. 2 ил.
Description
тельно
излучающего и приемного преоб- - ного преобразовател 6 примет лид
10
25
30
разователей. При равномерном и пр молинейном движении объекта 5 фазовый сдвиг a if измен етс по синусоидальному закону, частота которого зависит от скорости движени объекта При исследовании вибраций, имеющих случайный характер, изменение л ц однозначно соответствует смещению объекта . При этом выходной сигнал фазового детектора 8 через открытый ключ J5 15 поступает на первый вход графопостроител 14. В этом случае на i графопостроителе записываетс процесс, соответствующий местонахождению объекта в пространстве. В этом режиме 20 устройство работает только тогда,когда не сказываетс частотна модул ци отраженного сигнала. Она начинает про вл тьс на высоких скорост х движени объекта. С целью контрол за этим процессом в вибропреобразователе осуществл етс сравнение периодов опорного (излученного) и отраженного сигналов. Это реализуетс следующим образом. Выходные сигналы делител 3 частоты (опорный) и экстремального регул тора 7 (отраженный ) поступают на первые входы блоков 9 и 10 измерени периодов опорного и отраженного сигналов соот- . ветственно. Формирователи 16 и 17 в блоках 9 и 10 измерени периодов формируют периодическую последовательность пр моугольных импульсов, которые затем в измерител х 18 и 19 временных интервалов заполн ютс высокочастотными импульсами с выхода счетчика 2. Выходные сигналы измерител 13 и 19 в цифровом виде несут информацию о длительности периодов опорного и отраженного сигналов.
В том случае, когда скорость движени объекта достаточно мала и частотна модул ци отраженного сигнала не про вл етс , то равны цифровые эквиваленты длительностей периодов опорного и отраженного сигналов, поступающие на входы блока 11 сравнени кодов. На обоих выходах блока 11 в этом случае логические нули. Вибропреобразователь работает в режиме измерени виброперемещений.
Второй режим работы измерител характеризуетс высокими скорост ми
40
45
50
55
U(О (ш) +
+ Х1п(т) Sin (Ыд + nflt + fit
+ lln(-1)sin ( - пЯО,
где cJj, - основна гармоника излу ченного сигнала;
М m --- - индекс частотной
модул ции; ДЮр- девиаци частоты.
Из этого выражени сно,что погрешность измерени фазы значитель но возрастает из-за наличи в сигнале множества гармонических состав л ющих .
Допустим, что объект удал етс ог приемника, тогда частота отраженного сигнала понижаетс (известный эффект Допплера), а период возрастает . В этом случае цифровой эквивалент , соответствующий периоду отраженного сигнала, начинает превалировать над цифровым эквивалентом опорного сигнала с делител 3 часто ты. На втором выходе блока 11 сравнени кодов по вл етс сигнал логической единицы, на первом входе эле мента ИЛИ 12 присутствует, в этом случае, сигнал логического нул , а на втором - логической единицы и, следовательно, выходной сигнал элемента 12 логическа единица. Сигналом этой логической единицы тактиру етс работа ДАЛ 13, который преобразует цифровой эквивалент периода отраженного сигнала в пропорциональ ную величину аналогового сигнала. Т кущее значение аналогового сигнала, в этом случае, пропорционально скорости удалени объекта. Закон изменени скорости по второму каналу записываетс в регистраторе 14. Одновременно с по влением логической единицы на выходе элемента ИЛИ 12 закрываетс ключ 15, так как на его управл ющем входе присутствует логи ческа единица. Следовательно, на
U(О (ш) +
+ Х1п(т) Sin (Ыд + nflt + fit
25
30
J5 20 .
40
45
0
5
+ lln(-1)sin ( - пЯО,
где cJj, - основна гармоника излученного сигнала;
М m --- - индекс частотной
модул ции; ДЮр- девиаци частоты.
Из этого выражени сно,что погрешность измерени фазы значительно возрастает из-за наличи в сигнале множества гармонических составл ющих .
Допустим, что объект удал етс ог приемника, тогда частота отраженного сигнала понижаетс (известный эффект Допплера), а период возрастает . В этом случае цифровой эквивалент , соответствующий периоду отраженного сигнала, начинает превалировать над цифровым эквивалентом опорного сигнала с делител 3 частоты . На втором выходе блока 11 сравнени кодов по вл етс сигнал логической единицы, на первом входе элемента ИЛИ 12 присутствует, в этом случае, сигнал логического нул , а на втором - логической единицы и, следовательно, выходной сигнал элемента 12 логическа единица. Сигналом этой логической единицы тактируетс работа ДАЛ 13, который преобразует цифровой эквивалент периода отраженного сигнала в пропорциональную величину аналогового сигнала. Текущее значение аналогового сигнала, в этом случае, пропорционально скорости удалени объекта. Закон изменени скорости по второму каналу записываетс в регистраторе 14. Одновременно с по влением логической единицы на выходе элемента ИЛИ 12 закрываетс ключ 15, так как на его управл ющем входе присутствует логическа единица. Следовательно, на
регистраторе 14 записываетс сигнал, пропорциональный виброскорости объекта . Так как объект со значительной скоростью удал етс от излучател с приемником, то ослабевает мощность принимаемого отраженного сигнала. Дл увеличени мощности отраженного сигнала можно увеличивать мощность задающего генератора 1 .1 или при той Же мощности понизить частоту излученного ультразвукового сигнала, так Как при более низкой частоте ультразвук затухает в воздухе слабее. Поэтому дл понижени частоты коэффици- ент пересчета счетчика 2 целесообразно увеличить и в соответствии с этим уменьшить частоту сигнала на его выходе:
из -где п - коэффициент пересчета счетчика 2 при тактировании его логической единицей по управл ющему входу 1 и п17П6„ После делител 3 на входе излучающего преобразовател частота сигна ла станет
ЙТ- ( П1Ко
Коэффициенты пересчета п, и k0 выбраны такими, что частота и/, соот- ветствует частоте второго резонатора излучающего преобразовател дл большей эффективности его работы.
При движении объекта к излучателю с достаточной дл по влени частотной модул ции (эффекта Допплера) скоростью частота отраженного сигнала повышаетс и, следовательно, период опорного, (излученного) сигнала начинает превышать по длительности пери- од отраженного. В этом случае на выходе I блока 1 I сравнени кодов по вл етс сигнал логической единицы, котора по управл ющему входу I переводит счетчик 2 в режим работы с ко- эффициентом пересчета пг(п г cnft). Тогда частота выходного сигнала счет™
Ш„
чика 2 равна --, а на выходе делите- пг
л 3 станет (фиг,2)
0
c
0
5
0 5
5
, Шо
u ----- .
П2КЬ
Длительность периода отраженного сигнала, пропорциональна скорости движени объекта, представленна цифровым эквивалентом в ЦАП 13, преобразуетс также, как и в случае удалени объекта, в аналоговый сигнал и записываетс в регистратор 14.
Claims (1)
- Формула изобретениУльтразвуковой измеритель виброперемещений , содержащий последовательно электроакустически соединенные излучатель, приемник, экстремальный регул тор и фазовый детектор , задающий генератор, блок сравнени кодов,ключ и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и регистратор, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, он снабжен последовательно соединенными счетчиком с переменным коэффициентом пересчета, вход которого подключен к выходу задающего генератора, и делителем, частоты , выход которого св зан с входом излучател и с вторыми входами экстремального регул тора и фазового детектора, блоком измерени периода излученного сигнала, информационный вход которого подключен к выходу делител частоты, блоком измерени периода отраженного сигнала, информационный вход которого подключен к выходу экстремального регул тора, и элементом ИЛИ, выход которого подключен к управл ющим входам цифроана- лотового преобразовател и ключа, подключенного информационным входом к выходу фазового детектора, а выходом - к регистратору, управл ющие входы блоков измерени периода излучени приемного и отраженного сигналов св заны с выходом счетчика с переменным коэффициентом пересчета, а выходы - к входам блока сравнени кодов, св занного пр мым и инверсным выходами с соответствующим двум управл ющим входам счетчика с переменным коэффициентом пересчета и двум входам элемента ИЛИ, а выход блока измерени периода отраженного сигнала подключен к входу цифро- аналогового преобразовател .Mlфиз.2шги)Составитель Л.Кондрыкинска Редактор Н.Бобкова Техред л.Сердюкова Корректор М.СамборскаЗаказ 136Тираж 477ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5Подписное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884433151A SU1548668A1 (ru) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Ультразвуковой измеритель виброперемещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884433151A SU1548668A1 (ru) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Ультразвуковой измеритель виброперемещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1548668A1 true SU1548668A1 (ru) | 1990-03-07 |
Family
ID=21378266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884433151A SU1548668A1 (ru) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Ультразвуковой измеритель виброперемещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1548668A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807421C1 (ru) * | 2023-08-21 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук" (ИПФ РАН) | Цифровой ультразвуковой измеритель параметров вибрации |
-
1988
- 1988-05-30 SU SU884433151A patent/SU1548668A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1254334, кл. G 01 М 5/00, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807421C1 (ru) * | 2023-08-21 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук" (ИПФ РАН) | Цифровой ультразвуковой измеритель параметров вибрации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1548668A1 (ru) | Ультразвуковой измеритель виброперемещений | |
US4034367A (en) | Analog-to-digital converter utilizing a random noise source | |
JPS576415A (en) | Digital signal recording and reproducing device | |
SU647554A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
SU1483251A1 (ru) | Ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений | |
SU1173189A1 (ru) | Импульсный одноканальный ультразвуковой расходомер | |
SU1272471A1 (ru) | Адаптивный дельта-демодул тор телефонного канала | |
SU1483266A1 (ru) | Фазовый ультразвуковой расходомер | |
DK458784A (da) | Fremgangsmaade til maaling af stroemningshastigheder med ultralyd | |
SU1621159A1 (ru) | Широтно-импульсный модул тор | |
SU1293492A1 (ru) | Способ определени скорости распространени звука в среде и вектора скорости движени среды и устройство дл его осуществлени | |
SU1619087A1 (ru) | Способ определени собственных форм и частот колебаний испытуемого объекта и устройство дл его осуществлени | |
SU1244529A1 (ru) | Устройство дл виброиспытаний | |
SU1474553A1 (ru) | Тахометр дл накопител на магнитных дисках | |
SU731306A1 (ru) | Устройство дл измерени времени распространени ультразвуковых колебаний | |
SU1052908A1 (ru) | Устройство дл управлени виброиспытани ми | |
SU1603288A1 (ru) | Устройство дл определени концентрации свободного газа в жидкофазных средах | |
SU1427549A1 (ru) | Программно-управл емый генератор синусоидальных колебаний | |
SU1627850A1 (ru) | Ультразвуковой уровнемер | |
SU1149294A1 (ru) | Преобразователь перемещени в код | |
SU896656A1 (ru) | Преобразователь угловых перемещений в код | |
SU503130A1 (ru) | Ультразвуковой расходомер | |
SU743190A1 (ru) | Способ преобразовани кода в частоту следовани импульсов и устройство дл его осуществлени | |
JPH05308224A (ja) | 周波数変調信号発生方法および周波数変調信号発生装置 | |
SU717725A1 (ru) | Устройство дл определени динамических характеристик колебательных систем |