SU823824A1 - Ultrasonic phase meter of vibrational displacement - Google Patents

Ultrasonic phase meter of vibrational displacement Download PDF

Info

Publication number
SU823824A1
SU823824A1 SU792745574A SU2745574A SU823824A1 SU 823824 A1 SU823824 A1 SU 823824A1 SU 792745574 A SU792745574 A SU 792745574A SU 2745574 A SU2745574 A SU 2745574A SU 823824 A1 SU823824 A1 SU 823824A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
transducer
phase detector
circuit
Prior art date
Application number
SU792745574A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Александрович Гордеев
Вячеслав Васильевич Кондратьев
Original Assignee
Горьковский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института По Hopma-Лизации B Машиностроении
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 Горьковский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института По Hopma-Лизации B Машиностроении filed Critical Горьковский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института По Hopma-Лизации B Машиностроении
Priority to SU792745574A priority Critical patent/SU823824A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU823824A1 publication Critical patent/SU823824A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при виброиспытаниях и в ультразвуковой аппаратуре. ,The invention relates to measuring equipment and can be used in vibration tests and in ultrasonic equipment. ,

Известно устройство для измерения э параметров вибрации ультразвуковым фазовым методом, содержащее задающий генератор несущей частоты, преобразующий элемент и фазовый-. детектор (1] .A device is known for measuring e parameters of vibration by an ultrasonic phase method, comprising a master oscillator of a carrier frequency, a converting element and a phase. detector (1].

Недостатком известного устройства является наличие нелинейных искажений выходного сигнала.A disadvantage of the known device is the presence of non-linear distortion of the output signal.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому . результату является ультразвуковой »5 фазовый измеритель виброперемещений, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразователь и фазовый детектор, второй вход 20 которого подключен к выходу задающего генератора [2] .Closest to the invention in technical essence and achieved. the result is an ultrasonic "5 phase vibration displacement meter containing a serially connected master oscillator, a radiating transducer, a transducer and a phase detector, the second input 20 of which is connected to the output of the master oscillator [2].

Недостатком известного измерителя является низкая точность измерений из-за наличия нелинейных искажений выходного сигнала за счет произвольного выбора рабочей точки излучающего и. приемного преобразователей.A disadvantage of the known meter is the low measurement accuracy due to the presence of non-linear distortion of the output signal due to the arbitrary selection of the operating point of the emitting and. receiving converters.

Цель изобретения - повышение точности измерений.The purpose of the invention is improving the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем, вход которого подключен к выходу фазового детектора, схемой И, коммутатором, шаговым двигателем и преобразователем уголперемещение”, выход которого соединен с излучающим преобразователем, генератором тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И, выход приемного преобразователя подключен ко второму входу фазового детектора.This goal is achieved in that the ultrasonic phase vibration meter is equipped with a serially connected amplifier-driver, the input of which is connected to the output of the phase detector, circuit I, a commutator, a stepper motor and an angle-shifting converter, the output of which is connected to a radiating transducer, a clock generator, the output of which connected to the second input of the circuit AND, the output of the receiving transducer is connected to the second input of the phase detector.

На чертеже представлена блок-схема измерителя.The drawing shows a block diagram of a meter.

Измеритель виброперемещений содержит последовательно соединенные задающий генератор 1,, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3 и фазовый детектор 4, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 1, последовательно соединенные усилитель-формирователь 5, вход которого подключен к выходу фазового детектора 4, схему б И, коммутатор 7, шаговый двигатель 8 и преобразователь 9 угол-перемещение”, выход которого соединен с излу чающим преобразователем 2. Выход приемного преобразователя 3 соединен со вторым входом фазового детектора 4. Ко второму входу схема 6 И подключен генератор 9L0 тактовых импульсов.The vibration displacement meter contains a serially connected master oscillator 1, emitting transducer 2, a receiving transducer 3 and a phase detector 4, the second input of which is connected to the output of the master oscillator 1, serially connected amplifier-shaper 5, the input of which is connected to the output of the phase detector 4, circuit b And, the switch 7, the stepper motor 8 and the angle-displacement transducer 9, the output of which is connected to the emitting transducer 2. The output of the receiving transducer 3 is connected to the second input ovogo detector 4. The second input of AND circuit 6 is connected to clock pulse generator 9L0.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

С выхода задающего генератора 1 электрический сигнал, поступая на излучающий преобразователь 2, преобразуется. в акустические ультразвуковые колебания, которые достигают поверхности исследуемого объекта 11, отражаются от него и поступают на один из входов фазового детектора 4, на другой вход которого поступает опорный сигнал с выхода задающего генератора 1.From the output of the master oscillator 1, an electrical signal, transmitted to the emitting transducer 2, is converted. acoustic ultrasonic vibrations that reach the surface of the test object 11 are reflected from it and fed to one of the inputs of the phase detector 4, the other input of which receives the reference signal from the output of the master oscillator 1.

Выходной сигнал с фазового детектора 4 поступает на усилитель-формирователь 5, где из синусоидального низкочастотного сигнала преобразуется в импульсы прямоугольной, форм*. Сигналы с выхода усилителя-формирователя 5 поступают на первый вход схемы 6 И, на второй вход которой поступают импульсы генератора 10 тактовых импульсов.The output signal from the phase detector 4 is fed to an amplifier-driver 5, where it is converted from a sinusoidal low-frequency signal into rectangular pulses *. The signals from the output of the amplifier-driver 5 are fed to the first input of the And circuit 6, to the second input of which the pulses of the generator 10 clock pulses are received.

. С выхода схемы 6 И на вход коммутатора 7 поступают импульсы, с выхода которого сигналы поступают для управления режимом шагового двигателя 8. При поступлении на обмотки шагового двигателя 8 импульсов ротор двигателя, вращаясь равномерно, перемещает укрепленный на преобразователе 9 угол-перемещение излучающий преобразователь 2. При этом фаза сиг-в нала, отраженного от исследуемого объекта, меняется относительно опорного сигнала, поступающего на второй вход фазового детектора 4, на выходе которого появляется синусоидальный сигнал, частота которого линейно зависит от скорости движения излучающего преобразователя относительно объекта. Задний фронт импульса, поступающего с усилителя-формирователя 5, соответствует оптимальному рас стоянию Rtf· Таким образом, в момент прекращения действия прямоугольного импульса схема 6 И закрывается, и импульсы с ее выхода перестают поступать на кох®*утатор 7. Тогда преобразователь 9 угол-перемещение зафиксирует расстояние Ro, что соответствует оптимальному режиму работы измерителя виброперемещений.. From the output of circuit 6 And the input of the switch 7 receives pulses, from the output of which the signals are supplied to control the mode of the stepper motor 8. When 8 pulses are received on the windings of the stepper motor 8 pulses, the motor rotor rotates uniformly and moves the angle-displacement transducer 2 mounted on the transducer 9. The phase in Nala The signal reflected from the object is changed with respect to the reference signal input to the second input of the phase detector 4, the output of which appears a sinusoidal signal, a frequency It linearly depends on the speed of the emitting transducer relative to the object. The trailing edge of the pulse coming from the shaper amplifier 5 corresponds to the optimal distance Rtf · Thus, at the moment of the termination of the rectangular pulse, circuit 6 AND closes, and the pulses from its output cease to flow to the coch® * tripod 7. Then, the converter 9 is angled the movement will fix the distance R o , which corresponds to the optimal mode of operation of the vibration displacement meter.

Предлагаемый измеритель позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения погрешности измерений при выборе рабочей точки на расстоянии 8®·The proposed meter allows to increase the accuracy of the measurement by reducing the measurement error when choosing the operating point at a distance of 8®

Claims (2)

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и может быть использовано при виброиспытани х и в ультразвуковой аппаратуре. Известно устройство дл  измерени  параметров вибрации ультразвуковым фазовым методом, содержащее задаювй й генератс несущей частоты, преобразующий элемент и фазовый с детектор tl Недостатком известного устройства  вл етс  наличие нелинейных искажений выходного сигнгшэ. Наиболее е5лизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ультразвуковой фазовый измеритель виброперёмещений, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразов тель и фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 2 . Недостатком известного измерител   вл етс  низка  точность измерений из-за наличи  нелинейных искажений выходного сигнала за счет произвольного выбора рабочей точки излучающего и. приемного преобразователей. Цель изобретени  - повышение точности измерений. поставленна  цель достигаетс  тем, что ультразвуковой фазовый измеритель виброперемещений снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем/ вход которого подключен к выходу фазового детектора , схемой И, коммутатором, шаговым двигателем и преобразователем уголперемещение f выход которого соединен с излучаю1ф1М преобразователем, генератором тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И, выход приемного преобразовател  подключен ко второму входу фазового детектора. На чертеже представлена блок-схема измерител . Измеритель виброперемещений содержит последовательно соединенные задаквдйй генератор 1,, излучающий преобразователь 2, приемшлй преобразователь 3 и фазовый детектор 4, второй вход которого подключен к выходу задакндего генератора 1, последовательно соединенные усилитель-формирователь 5, вход которого подключен к выходу фазового детектора 4, схему б И/ коммутатор 7, шаговый двигатель 8 и преобразователь 9 угол-перемещение , выход которого соединен с излучакщим преобразователем 2. Выход при емного преобразовател  3 соединен со втсфым входом фазового детектора 4. Ко второму входу схекы 6 И подключен генератор 910 тактовых импульсов. Устройство работает следующим . С выхода задакхцего генератора 1 электрический сигнал, поступа  на из лучающий преобразователь 2, преобразуетс , в акустические ультразвуковые колебани , KOTOix e достигают поверхности исследуемого объекта 11, отражаютс  от него и поступают на один из входов фазового детектора 4, на другой вход которого поступает опорный сигнал с выхода задающего генератора 1. Выходной сигнал с фазового детектора 4 поступает на усилитель-формирователь 5, где из синусоидального низкочастотного сигнала преобразуетс  в импульсы пр моугольной, форкш. Сигналы с выхода усилител -формирова тел  5 поступают на первый вхсщ схемы 6 И, на второй вход которой посту пают импульсы генератора 10 тактовых импульсов. . С выхода схемы 6 И на вход коммутатора 7 поступают импульсы, с выхода которого сигналы поступают дл  управлени  режимом шагового двигател  8. При поступлении на обмотки шагового двигател  8 импульсов ротор двигател , враща сь равномерно, пере м&цает укрегшенный на преобразователе 9 угол-перемещение излучающий преобразователь The invention relates to a measuring technique and can be used in vibration tests and in ultrasonic equipment. A device is known for measuring vibration parameters by an ultrasonic phase method, which contains a carrier frequency generation, a transducer element and a phase detector tl. A disadvantage of the known device is the presence of nonlinear distortion of the output signal. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is an ultrasonic phase vibration displacement meter containing a series-connected master oscillator, a radiating transducer, a receiving transducer and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the master oscillator 2. A disadvantage of the known meter is the low measurement accuracy due to the presence of nonlinear distortion of the output signal due to the arbitrary selection of the operating point of the radiating signal and. receiving converters. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that the ultrasonic phase vibration displacement meter is equipped with a sequentially connected power amplifier / whose input is connected to the output of the phase detector, an AND circuit, a switch, a stepping motor and a transducer Angle displacement f whose output is connected to an emitter 1f converter, clock generator, the output of which is connected with the second input of the And circuit, the output of the receiving transducer is connected to the second input of the phase detector. The drawing shows a block diagram of the meter. The vibration displacement meter contains a series-connected generator 1, 1, a radiating converter 2, a receiving converter 3 and a phase detector 4, the second input of which is connected to the output of generator 1, series-connected shaper amplifier 5, the input of which is connected to the output of phase detector 4, circuit b And / switch 7, a stepping motor 8 and an angle-displacement converter 9, the output of which is connected to the radiating converter 2. The output of the receiving converter 3 is connected to the input input ohm phase detector 4. To the second input of the circuit 6 and connected to the generator 910 clock pulses. The device works as follows. From the output of the generator 1 zadachtsy, the electrical signal received from the radiating transducer 2 is converted into acoustic ultrasonic vibrations, KOTOix e reach the surface of the object under study 11, are reflected from it and fed to one of the inputs of the phase detector 4, to the other input of which the reference signal arrives from the output of the master oscillator 1. The output signal from the phase detector 4 is fed to the amplifier driver 5, where it is converted from a sinusoidal low-frequency signal into pulses, square, forksh. The signals from the output of the amplifier-shaped bodies 5 arrive at the first internal circuit of circuit 6 I, to the second input of which the generator pulses of 10 clock pulses are delivered. . From the output of circuit 6 and to the input of switch 7, pulses are received, from the output of which signals are supplied to control the stepping motor 8. When a pulse rotor arrives at the windings of the stepping motor 8, rotates uniformly, the angle-displacement fixed on the transducer 9 radiating converter 2. При этом фаза СИГ нала, отраженного от исследуемого объекта, мен етс  относительно опорного сигнала, поступающего на второй вход фазового детектора 4, на выходе которого по вл етс  синусоидальный сигнал, частота которого линейно зависит от скорости движени  излучающего преобразовател  относительно объекта. Задний фронт импульса, поступаквдСго с усилител -формировател  5, соответствует оптимальному рассто нию Rjj. Таким образом, в момент прекращени  действи  пр моугольного импульса схема б И закрываетс , и импульсы с ее выхода перестают поступать на кои 4утатор 7. Тогда преобразователь 9 угол-перемещение зафиксирует рассто ние RO, что соответствует оптимальному режиму работы измерител  виброперемещений. Предлагаемый измеритель позвол ет повысить точность измерени  за счет уменьшени  поградности измерений при выборе рабочей точки на рассто нии Формула изобретени  Ультразвуковой фазовый измеритель виброперем цений, содержащий последовательно соединенные задающий генератор , излучающий преобразователь, приемный преобразователь и фазовый детектор, второй вход которого подКлючен к выходу задающего генераторд, отли чающий с  тем, что, с целью повышени  точности измерений , он снабжен последовательно соединенными усилителем-формирователем, вход которого подключен к выходу фазового детектора, схемой и, коммутатором , шаговым двигателем и преобразователем угол-перемещение, выход которого соединен с излучающим преобразователем , генератором тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И, выход приемного преобразовател  подключен ко второму входу фазового детектора. Источники информации, прин тые во -внимание при зкспертизе 1.Испытание и контроль качества машин и приборов. Горький, ВолгоВ тское книжное изд-во, 1972, вып. 13, с. 77. 2,Редчиков В.В. Ультразвуковой фазовый метод измерени  виброперемещений . Знание, ВДНТП им. Дзержинского , 1973, с. 194-199 (прототип).2. At the same time, the phase of the SIG signal reflected from the object under study varies relative to the reference signal supplied to the second input of the phase detector 4, the output of which is a sinusoidal signal whose frequency linearly depends on the speed of the radiating transducer relative to the object. The falling edge of the pulse, entered from amplifier-former 5, corresponds to the optimal distance Rjj. Thus, at the time of the termination of the rectangular impulse, the circuit b closes and the pulses from its output no longer reach the 4th switch 7. Then the angle-displacement transducer 9 will fix the distance RO, which corresponds to the optimal mode of the vibration displacement meter. The proposed meter makes it possible to increase the measurement accuracy by reducing the measurement dimension when selecting a working point at a distance. Invention Ultrasonic phase vibration meter containing serially connected master oscillator, radiating transducer, receiving transducer and phase detector, the second input of which is connected to the output of the master oscillator. It is distinguished by the fact that, in order to improve the accuracy of measurements, it is equipped with series-connected amplifier-shaped a telegram whose input is connected to the output of the phase detector, a circuit and, a switch, a stepper motor and an angle-displacement transducer whose output is connected to a radiating transducer, a clock pulse generator whose output is connected to the second input of the circuit I, the output of the receiving transducer is connected to the second input phase detector. Sources of information taken into consideration in the examination 1. Testing and quality control of machines and devices. Gorky, Volga Book Publishing House, 1972, no. 13, p. 77. 2, Redchikov V.V. Ultrasonic phase method for measuring vibration displacement. Knowledge, VDNTP them. Dzerzhinsky, 1973, p. 194-199 (prototype).
SU792745574A 1979-04-03 1979-04-03 Ultrasonic phase meter of vibrational displacement SU823824A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792745574A SU823824A1 (en) 1979-04-03 1979-04-03 Ultrasonic phase meter of vibrational displacement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792745574A SU823824A1 (en) 1979-04-03 1979-04-03 Ultrasonic phase meter of vibrational displacement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU823824A1 true SU823824A1 (en) 1981-04-23

Family

ID=20819025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792745574A SU823824A1 (en) 1979-04-03 1979-04-03 Ultrasonic phase meter of vibrational displacement

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU823824A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548615C2 (en) * 2013-05-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) Ultrasonic phase transducer of shaft rotation angle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548615C2 (en) * 2013-05-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) Ultrasonic phase transducer of shaft rotation angle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU823824A1 (en) Ultrasonic phase meter of vibrational displacement
SU1486788A1 (en) Ultrasonic phase vibration transducer
SU690310A1 (en) Acoustical dicital level meter
RU2104498C1 (en) Ultrasonic frequency-pulse method of measurement of flow rate and device for its implementation
SU441456A1 (en) Device for measuring the speed of ultrasound
SU1472769A1 (en) Device for diagnosing technical condition of a mechanism
SU1395948A1 (en) Device for measuring parameters of extension of extending member of vibration motors
SU756225A1 (en) Device for measuring parameters of liquid media
SU1067385A1 (en) Vibration calibrating device
SU1298540A1 (en) Ultrasonic device for measuring distances in gaseous atmosphere
SU989457A1 (en) Liquid media ultrasonic analyzer
SU575559A1 (en) Device for determining free gas concentration in liquid
SU1608432A1 (en) Device for measuring speed of ultrasound in solid and liquid media
SU1174777A1 (en) Ultrasonic phase meter of vibrodisplacements
SU1656336A1 (en) Device to meter ultrasonic velocity
SU1113737A1 (en) Method of measuring parameters of electric acoustic converter
SU1465715A2 (en) Hydraulic meter of sound velocity
SU939956A1 (en) Ultrasound vibration meter
SU1145276A1 (en) Acoustic device for measuring angular displacements
RU2017082C1 (en) Device for measuring resonant frequency of construction members
SU1352375A1 (en) Device for measuring thin structure of liquid flow speed
SU691698A1 (en) Apparatus for measuring loss factor of oscillations of mechanical system
SU411338A1 (en)
SU1175036A1 (en) Method of calibrating piezoelectric converter
SU1670579A1 (en) Method of measuring the time of ultrasound propagation in a material over a fixed base