SU1670399A1 - Способ измерени рассто ний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной СВЧ и ВЧ-технике и метрологии. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений и повышение информативности за счет определени  абсолютного значени  рассто ни  при позиционном отсчете и перемещении. Способ основан на измерении перемещений короткозамкнутого поршн  в СВЧ или ВЧ-резонаторе путем возбуждени  в нем электромагнитных колебаний и определени  их параметров. При этом измен ют частоту колебаний до получени  в полуволновом резонаторе колебаний основного типа, фиксируют их частоту и определ ют рассто ни  с учетом скин-эффекта и параметров окружающей среды. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной СВЧ- и ВЧ-технике и метрологии и может быть использовано дл  высокоточного абсолютного измерени  малых рассто ний в физических экспериментах, метрологии, станкостроении, приборостроении и робототехнике .

Цель изобретени  - повышение точности измерений и повышение информативности за счет определени  абсолютного значени  рассто ни  при позиционном отсчете и при перемещении.

На чертеже изображено устройство, реализующее данный способ измерени .

Устройство содержит коаксиальный полуволновый СВЧ-или ВЧ-резонатор 1. подвижную измерительную каретку 2, ко- роткозамыкающий перестраиваемый поршень 3, элемент 4 св зи резонатора с СВЧ- или ВЧ-автогенератором 5, к выходу которого подключены последовательно соединенные измеритель 6 частоты, электронно-вычислительный блок 7 и индикаторный блок 8, а к второму входу измерител  6 частоты присоединен генератор 9 стандартной частоты.

Способ измерени  рассто ний с помощью устройства осуществл ют следующим образом.

Полуволновый резонатор 1 перестраивают посредством короткозамыкающего поршн  3 в заданном интервале длины, соответствующей собственному изменению частоты резонатора 1 от ov мин до ov макс, равному ед макс- шг мин. Перемещение короткозамыкающего поршн  3 вызывает соответствующее перемещение измерительной каретки 2. Полуволновый высокодобротный резонатор 1 св зан через элемент 4 св зи с автогенератором 5 и устанавливает частоту последнего, равную

С

УР -оТ. W L - текущее значение измер емого рассто ни . Измеритель 6 частоты сравнивает текущую частоту автогенератора 5 со стандартной частотой генератора 9, преобразует ее в цифровой код и передает его в электронно-вычислиI

О

VJ о со ю 1ю

тельный блок 7. Одновременно в блок 7 поступают оцифрованные сигналы, соответствующие текущим значени м температуры Ti окружающей среды, давлени  Pi сухого воздуха и парциального давлени  Р2 вод ного пара. В пам ть блока 7 заложены данные об удельном сопротивлении р и магни гной проницаемости /i, определ ющие величину скин-эффекта в стенках резонатора 1, а также данные о величине инструментальной поправки А(йл), обусловленной внесением элемента 4 св зи и реактивной составл ющей активного элемента автогенератора 5.

На основании совокупности указанных исходных данных электронно-вычислительный блок 7 проводит определение измер емой длины по формуле

2СОгП (Ti.Pl.P2)

п

-Р- ±Д|(,

Л Iv

где n(Ti,Pi,P2) коэффициент преломлени  электромагнитных волн в воздухе в зависимости от Ti, Pi и Ра.

Результат измерени  рассто ни  отображаетс  с помощью индикаторного блока 8.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ измерени  рассто ний, основан ный на измерении перемещений коротко

   L

   -

   10

   15

   замкнутого поршн  в СВЧ- или ВЧ-резона- торе путем возбуждени  в нем электромаг- нитных колебаний и определении их параметров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и повышени  информативности за счет определени  абсолютного значени  рассто ни  при позиционном отсчете и при перемещении, измен ют частоту колебаний до получени  в полуволновом резонаторе колебаний основного типа, фиксируют их частоту од. а рассто ние определ ют по формуле

   f

   ±Д|(Шг},

   20

   25

   30

   2 (Tl,Pl,P2)

   где с - скорость света в вакууме;

   n(Ti, Pi, P2)- коэффициент преломлени  электромагнитных волн в воздухе в зависимости от температуры Ti окружающей среды, давлени  Pi, сухого воздуха и парциального давлени  Рг вод ного пара;

   р - удельное сопротивление материала стенок резонатора;

   fi - магнитна  проницаемость стенок резонатора;

   ДI (ak - инструментальна  поправка, обусловленна  вли нием элемента св зи и реактивной составл ющей активного элемента автогенератора.