SU1672210A1 - Способ контрол диаметра диэлектрических деталей цилиндрической формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - увеличение точности измерений за счет обеспечени  высокой стабильности зависимости фазовой скорости поверхностной волны от диаметра контролируемой детали и несущественности вли ни  изменений диэлектрической проницаемости материала детали на фазовую скорость вышеуказанной поверхностной волны. Деталь цилиндрической формы устанавливают по оси замедл ющей системы, возбуждают в замедл ющей системе аксиально-симметричную поверхностную волну и измер ют фазовое врем  запаздывани , по величине которого суд т о диаметре контролируемой детали. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к средствам контрол  в системах гибкого автоматизированного производства , и может быть использовано дл  бесконтактного контрол  диэлектрических деталей цилиндрической формы.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерений

На фиг.1 показана структурна  схема дл  осуществлени  способа; на фиг.2 - устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Схема дл  осуществлени  способа содержит генератор 1 электромагнитных колебаний , замедл ющую систему 2 цилиндрической формы фазометр 3, контролируемую деталь 4. Замедл юща  система 2 содержит цилиндрическую спираль 5, диэлектрическую втугку 6, металлический экран 7 и устройства 8 и 9 св зи.

Предлагаемый способ измерени  диаметра диэлектрических деталей цилиндрической формы осуществл етс  следующим образом.

Контролируемую деталь 4 помещают (или пропускают) по оси замедл ющей системы 2 цилиндрической формы. С помощью генератора 1 электромагнитных колебаний в замедл ющей системе 2 возбуждают аксиально-симметричную поверхностную волну, которую с выхода замедл ющей системы 2 подают на фазометр 3. Сравнива  фиксируемую фазометром 3 фазу волны со знамениО vj Ю Ю

О

ем фазы при установке в замедл ющей системе 2 эталонной детали, по калибровочному графику определ ют отклонение диаметра контролируемой Детали от номинального значени .

В общем случае схема измерени  фазы может быть выбрана и другой,в частности путем сравнени  фазы сигналов, прошедших через замедл ющую систему 2 и через линию задержки (не показана).

Замедл юща  система 2, примен ема  в качестве чувствительного элемента дл  осуществлени  предложенного способа, может представл ть цилиндрическую спираль 5, закрепленную на внутренней поверхности или в толще диэлектрической втулки б, окруженную снаружи металлическим экраном 7. Входной конец спирали 5 соединен с устройством 8 св зи, выходной - с устройством 9 св зи, выполненными в виде коаксиальных переходов.

Фазова  посто нна / характеризует замедление волны n (n °fi /k), где к - волновое число. Замедление n находитс  из решени  дисперсного уравнени , которое при использовании метода эквивалентных линий может быть представлено в виде

- средний радиус спирали 2; а - диаметр контролируемой детали 4.

При относительно высоких частотах вли ние диэлектрической проницаемости

на результаты измерени  диаметра невелико . Относительно высокой частотой дл  ак- сиально-симметричных замедл ющих . систем 2, в частности спирали 5,  вл етс  така , при которой произведение среднего

радиуса в замедл ющей системы на поперечную посто нную т больше двух (Ь т 2). г св зана с фазовой посто нной /3 и волновым числом соотношением

15

T2+kJk2 o Јo/ o,(3)

где ш - углова  частота;

f/Kr магнитна  проницаемость вакуума. Дифференциру  обе части (2) и (3) по а

при k - const и полага  fP/i), после несложных преобразований находим следующее выражение дл  относительной чувствительности измерени  радиуса диэ- лектрической детали 4 по изменению фазы волны

)Со(О

i/u2arSe -«()

где Lo - эквивалентна  погонна  индуктив- ЗОрЭа ge 2т(ь а) +2r(b - а)

ность;

Со - эквивалентна  емкость;

фазова  посто нна .

Установка внутри замедл ющей системы 2 диэлектрической детали приводит к изменению эквивалентной емкости Со и практически не вли ет на эквивалентную индуктивность LO, при этом эквивалентна  емкость Со определ етс  следующим выражением:

4лЬт

(Ь-а) s

(2)

где SЈ-1

е + 1

ЕО и е - абсолютное значение диэлектрической проницаемости вакуума и относительное значение диэлектрической проницаемости контролируемой детали 4, b

i/u2arSe -«()

ge 2т(ь а) +2r(b - а)

(4)

5

0

5

0

Из анализа выражени  (4) следует, что относительна  чувствительность тем больше , чем больше S и чем меньше зазор между спиралью 5 и контролируемой деталью 4. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Способ контрол  диаметра диэлектри- .ческих деталей цилиндрической формы, заключающийс  в том, что контролируемую деталь помещают в поле электромагнитной волны и измер ют возмущение электромагнитного пол , вызванное контролируемой деталью, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерений, контролируемую деталь цилиндрической формы уста- навливают по оси цилиндрической замедл ющей системы, возбуждают в замедл ющей системе аксиально-симметрическую поверхностную волну и измер ют фазовое врем  запаздывани , по величине которого суд т о диаметре контролируемой детали.

Фиг.1

Фиг.2

Claims (1)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   Способ контроля диаметра диэлектри- ^к ческих деталей цилиндрической формы, заключающийся в том, что контролируемую деталь помещают в поле электромагнитной волны и измеряют возмущени ? электромагнитного поля, вызванное контролируемой деталью, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений, контролируемую деталь цилиндрической формы устанавливают по оси цилиндрической замедляющей системы, возбуждают в замедляющей системе аксиально-симметрическую поверхностную волну и измеряют фазовое время запаздывания, по величине которого судят о диаметре контролируемой детали.

   Фиг.1

   Фиг.2

   Составитель Л.Лапшин Редактор Л.Гратилло Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

   Заказ 2829 Тираж 360 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101