SU1742616A1

SU1742616A1 - Device for measuring displacements

Info

Publication number: SU1742616A1
Application number: SU894672035A
Authority: SU
Inventors: Евгений Евгеньевич Нечаев
Original assignee: Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение относитс к области статических испытаний на прочность, в частности к измерени м угловых перемещений конструкций . Цель изобретени - расширение области применени дл автоматизации процесса измерени . Устройство дл измерени перемещений содержит генератор, приемопередающую антенну, индикатор, последовательно соединенные детектор и усилитель, двойной Т-образный мост, вибродатчик , аттенюатор, подвижный коротко- замыкатель и перестраиваемый полосовой фильтр, генератор подключен к первому выводу двойного Т-образного моста, к второму выводу которого подключена приемопередающа антенна, соединенна с вибродатчиком , вход детектора подключен к третьему выводу двойного Т-образного моста , к четвертому выводу которого подключен аттенюатор, соединенный с подвижным ко- роткозамыкателем, а индикатор соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра, вход которого подключен к выходу усилител . 1 ил.The invention relates to the field of static strength tests, in particular to measurements of the angular displacements of structures. The purpose of the invention is to expand the field of application for automating the measurement process. The device for measuring displacements contains a generator, a transceiver antenna, an indicator, a detector and amplifier connected in series, a double T-shaped bridge, a vibration sensor, an attenuator, a moving short-circuit and a tunable band-pass filter, the generator is connected to the first output of the double T-shaped bridge to the second the output of which is connected to the transceiver antenna, connected to the vibration sensor, the input of the detector is connected to the third output of the double T-bridge, to the fourth output of which is connected to a numer connected to a movable short circuit breaker, and an indicator connected to the output of a tunable bandpass filter whose input is connected to the output of the amplifier. 1 il.

Description

Изобретение относитс к статическим испытани м на прочность, з частности к измерени м угловых перемещений конструкций .The invention relates to static strength tests, in particular, to measuring angular displacements of structures.

Известны устройства дл измерени уг- овых перемещений угломерами. Известны также устройства, измер ющие угловые перемещени с использованием датчиков линейных перемещений, по показани м которых определ ют угловое перемещение. Однако такие устройства не позвол ют автоматизировать процесс измерени .Devices for measuring angular movements by goniometers are known. Also known are devices that measure angular displacements using linear displacement transducers, the readings of which determine the angular displacement. However, such devices do not allow automation of the measurement process.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство, содержащее генератор, приемопередающую антенну, индикатор и последовательно соединенные детектор и усилитель.The closest technical solution to the present invention is a device comprising a generator, a transceiver antenna, an indicator and a detector and amplifier connected in series.

Недостатком такого устройства вл етс то, что оно не позвол ет автоматизировать процесс измерени .The disadvantage of such a device is that it does not allow to automate the measurement process.

Целью изобретени вл етс расширение области применени , что позвол ет ав- томатизировать процесс измерени угловых перемещений конструкций в прочностном эксперименте.The aim of the invention is to expand the field of application, which allows the process of measuring the angular displacements of structures to be automated in a strength experiment.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее генератор, приемопередающую антенну, индикатор и последовательно соединенные детектор и усилитель, введены двойной Т-образный мост, вибродатчик, аттенюатор, подвижный короткозамыкатель и перестраиваемый полосовой фильтр, генератор подключен к первому выводу двойного Т-образного моста , к второму выводу которого присоединеюThe goal is achieved by introducing a double T-shaped bridge, a vibration sensor, an attenuator, a movable short connector and a tunable band-pass filter, a generator connected to the first output of the double T-shaped device, which contains a generator, a transceiver antenna, an indicator and a series-connected detector and amplifier. the bridge to the second terminal of which I join

оabout

на приемопередающа знтенна, соединенна с вибродатчиком, вход детектора под- ключен к третьему выводу двойного Т-образного моста, к четвертому выводу которого подключен аттенюатор, соединенный с подвижным короткозамыкателем, а индикатор соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра, вход которого подключен к выходу усилител .transceiver is connected to the vibration sensor, the detector input is connected to the third terminal of the double T-bridge, the fourth terminal of which is connected to an attenuator connected to the movable short circuit breaker, and the indicator is connected to the output of a tunable bandpass filter whose input is connected to the amplifier output.

На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства дл измерени перемещений.The drawing shows the structural electrical circuit of the device for measuring displacements.

Устройство содержит приемопередающую антенну 1, генератор2 СВЧ, индикатор 3, двойной Т-образный мост 4, вибродатчик 5, аттенюатор 6, подвижный короткозамы- катель 7, последовательно соединенные детектор 8, усилитель 9, перестраиваемый полосовой фильтр 10, при этом генератор 2 подключен к первому выводу i двойного Т-образного моста, к второму выводу I которого подсоединена приемопередающа антенна 1, котора в свою очередь подключена к вибродатчику G, вход детектора 8 подсоединен к третьему выводу И двойного Т-образного моста 4, к четвертому выводу IV которого подключены последовательно соединенные аттенюатор 6 и подвижный корот- козамыкатель 7, а индикатор 3 подключен к выходу перестраиваемого полосового фильтра 10. Испытуема конструкци 11 установлена в дальней зоне излучени антенны 1, статические нагружеии осуществл ютс при помощи рычажной системы 12.The device contains a transceiver antenna 1, a microwave generator 2, an indicator 3, a double T-bridge 4, a vibration sensor 5, an attenuator 6, a moving short-circuit 7, a detector 8 connected in series, an amplifier 9, a tunable band-pass filter 10, while the generator 2 is connected to the first terminal i of the double T-shaped bridge, to the second terminal I of which the transceiver antenna 1 is connected, which in turn is connected to the vibration sensor G, the input of the detector 8 is connected to the third terminal I of the double T-shaped bridge 4, to the fourth terminal IV which are connected serially connected attenuator 6 and the movable short kozamykatel 7 and the LED 3 is connected to the output of the tunable bandpass filter 10. The structure 11 is mounted subjects radiation antenna in the far field 1, static nagruzheii are carried out by means of the lever system 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

СВЧ-сигнал генератора 2 поступает па I вход двойного Т-образного моста 4 и делитс нэ две составл ющие, одна из которых подводитс к антенне 1 и излучаетс в направлении испытуемой конструкции 11, котора представл ет собой зеркально отражающую поверхность дл выбранной рабочей длины волны генератора 2. Отраженна от конструкции 11 волна по лучу ВА поступает на вход антенны 1 и через ill вход двойного Т-образного моста 4 подаетс на вход детектора 8, на вход которого также поступает отраженна волна от ко- роткозамыкател 7. Аттенюатор 6 и подвиж- ный короткозамыкатель 7 служат дл формировани амплитуды и фазы опорного по отношению к прин тому антенной 1 электромагнитного пол .Антенна 1 подвержена вибрации от вибродатчика 5 с заданной частотой вибрации в направлении конструкции , что приводит к тому, что прин тый СВЧ-сигнал имеет доплеровский сдвиг поThe microwave signal from the generator 2 is fed to the I input of a double T-bridge 4 and two components are divided into two, one of which is supplied to antenna 1 and is emitted in the direction of the test structure 11, which is a specularly reflecting surface for the selected working wavelength of the generator 2. The wave reflected from the construction 11 is transmitted by the beam VA to the input of the antenna 1 and through the ill the input of the double T-bridge 4 is fed to the input of the detector 8, the input of which also receives the reflected wave from the short-circuit 7. The attenuator 6 and the A short short circuit 7 serves to form the amplitude and phase of the electromagnetic field supporting the received antenna 1. The antenna 1 is subject to vibration from the vibration sensor 5 with a predetermined vibration frequency in the direction of the structure, which causes the received microwave signal to have Doppler shift

частоте вследствие вибрации антенны. Последовательна обработка прин того и опорного СВЧ-сигналов блоками 8-10 позвол ет выделить максимальный сигнал на частоте доплеровского сдвига и зафиксировать его частоту Ft блоком 10. При нагруже- ним конструкции 11 рычажной системой 12 происходитуглооое перемещение конструкции 11 от ее закрепленного конца. При этом СВЧ-сигнал имеет доплеровский сдвиг поfrequency due to antenna vibration. Sequential processing of the received and reference microwave signals by blocks 8–10 makes it possible to isolate the maximum signal at the Doppler shift frequency and fix its frequency Ft by the block 10. With the loadable design 11, the lever system 12 causes the structure 11 to move from its fixed end. In this case, the microwave signal has a Doppler shift in

частоте отличный от первоначального на величину , пропорциональную cos а, вследствие распространени сигнала по пути СА (здесь а - угловое перемещение конструкции 11). Прин тый сигнал совместно с опорным обрабатываетс блоками 8-10, и выдел етс максимальный сигнал на частоте FICOS а. . Отношение двух значений частот сигнала, измеренных до нагружени конструкции 11 и после, пропорциональноfrequency is different from the original by an amount proportional to cos a, due to the propagation of the signal along the CA path (here a is the angular displacement of the structure 11). The received signal, together with the reference, is processed by blocks 8-10, and the maximum signal at the FICOS frequency a is extracted. . The ratio of two values of the signal frequencies, measured before the loading of the structure 11 and after, is proportional to

значению cosa , что позвол ет определить угол а , т.е. угловое перемещение конструкции 11.the value of cosa, which makes it possible to determine the angle a, i.e. angular displacement design 11.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автоматизацию процессаThus, the proposed device provides process automation.

измерени перемещений конструкций при прочностных испытани х.measurements of the displacements of structures during strength tests.

Claims

An apparatus for measuring displacements, comprising a generator, a transceiver antenna, an indicator and a series-connected detector and amplifier, characterized in that, in order to expand the field of application, a double T-shaped bridge is inserted into it,

immersion sensor, attenuator, movable short-circuiter and tunable band-pass filter, the generator is connected to the first terminal of the double T-bridge, to the second terminal of which is connected

transceiver antenna connected to the vibration sensor, the detector output is connected to the third terminal of the double T-shaped bridge, to the fourth terminal of which an attenuator connected to the moving short circuit is connected, and the indicator is connected to the output of a tunable band-pass filter whose input is connected to the amplifier output.

eleven

F