Устройство для измерения толщины металлического листа

Устройство для измерения толщины металлического листа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины металлических листов. С целью повышения точности за счет снижения чувствительности к изменению внешних эксплуатационных факторов в устройство, содержащее СВЧ-генератор 1 и СВЧ-резонаторы 3,4, введены СВЧ-генератор 2, смесители 6,7, опорный СВЧ-генератор 8, опорный СВЧ- резонатор 9 и арифметический блок 10. Изменение толщины металлического листа 5 приводит к изменению частот f i и f2 СВЧ-re- нераторов соответственно 1 и 2. В арифметическом блоке 10, на входы которого поданы сигналы с выходов смесителей 6. 7, равные соответственно K(f0-fi) и K(), где fo - частота опорного СВЧ-генератора 8; К - крутизна изменения частоты при перемещении листа 5 по вертикали, происходит вычисление толщины d no формуле d L-K(f0-fi)-K(fo-f2), где L - расстояние между открытыми торцами СВЧ-резонаторов 3, 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711813/28 (22) 29.06.89 (46) 23.05.91. Бюл. N 19 (71) Институт проблем управления (72) А.С.Совлуков и Д,В.Хаблов (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Rzepecka M.À., Stuchly S.S. NON Contact

measurement of metaltape thickness using

microwave instrumentation. — Journal of

Microwave Power, 1971, vol.á, N. 1, р.р. 5-11.

Soga Н. А new microwave сЫсКпезз

gauge: Journal of Microwave Power, 1973, vol.

8, М 3, р.р. 253-266. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЪ| МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины ме-. таллических листов. С целью повыш ния

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины металлических листов.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет снижения чувствительности к изменению внешних эксплуатационных факторов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемогоо устройства.

Устройство имеет СВЧ-генераторы 1, 2, СВЧ-резонаторы 3,4 открытого типа, расположенные по обе стороны металлического листа 5, толщина которого измеряется, смесители 6, 7. опорный СВЧ-генератор 8, опорный СВЧ-резонатор 9, арифметический блок 10. Выходы СВЧ-резонаторов 3, 4 че,, Ы,, l651088 А1 (яи 6 01 В 7/06/i/G 01 В 15/02 точности за счет снижения чувствительности к изменению внешних эксплуатационных факторов в устройство, содержащее

СВЧ-генератор 1 и СВЧ-резонаторы 3,4, введены СВЧ-генератор 2, смесители 6 7, опорный СВЧ-генератор 8, опорный СВЧрезонатор 9 и арифметический блок 10. Изменение толщины металлического листа 5 приводит к изменению частот f1u fz СВЧ-генераторов соответственно 1 и 2. В арифметическом блоке 10, на входы которого поданы сигналы с выходов смесителей 6, 7, раВНЫЕСООтВЕтСтВЕННО K(fo f1) И K(fo fz), ГдЕ

fo — частота опорного СВЧ-генератора 8;

К вЂ” крутизна изменения частоты при перемещении листа 5 по вертикали, происходит вычисление толщины d no формуле

d= 3-K(fo f1)-K(fo-f2), где L — расстояние между открытыми торцами СВЧ-резонаторов 3, 4. 1 ил. рез СВЧ-генераторы 1, 2 подключены к пер- О вым входам смесителей 6, 7, к вторым вхо- у дам которых подключен выход опорного

СВЧ-генератора 8.

° àààÂ

Устройство работает следующим обра- О зом. 00

Зависимость резонансной частоты f1,2 QO каждого измерительного обьемного резонатора 3. 4 и, следовательно, частоты соответстауятетего СВЧ-генератора от расстояния

Х12 по соответствующей поверхности металлического листа выражается следующим соотношением

Х1.2 K(fo f 1,2). где К вЂ” крутизна (чувствительность) изменения частоты при перемещении металлического листа по вертикали:

1651088

fo — собственная частота каждого измерительного резонатора при коротком замыкании его торца.

Поскольку опорный резонатор 9 выполнен полностью идентичным измерительным резонаторам, но короткозамкнутым на торце, его резонансная частота и, следовательно, частота генератора 8 равна также f<, поэтому при смешивании частот сигналов с выходов каждого из генераторов 1, 2 с частотой генератора 8 на выходах смесителей

6, 7 образуются разностные частоты fo — f< и

fo — fz. Эти частоты можно непосредственно измерить при помощи делителей и счетчиков (они содержатся в блоке 10,. на фиг. 1 не показаны), а затем определить толщину d no формуле

d = 1=K(4 f1) — K(4 — f2), где L- расстояние между открытыми торцами измерительных резонаторов.

Эти операции выполняются арифметическим блоком 10.

Рассмотрим, как действует на работу устройства изменение температуры окружающей среды на At. При этом линейные размеры резонаторов 3, 4„9 изменяются на одинаковую величину A Г, что приводит к изменению резонансных частот как измерительных 3, 4, так и опорного 9 резонаторов и, следовательно, частот всех СВЧ-генераторов 1, 2, 8 на Af: - fî +1о Af, f> - f> + М, и - fz + Л f . При подстановке этих выражений для частот в формулу получают, что результат вычисления (толщина) остается без изменений. Следовательно, можно говорить о достижении инвариантности устройства к изменению температуры окружающей среды. Сказанное выше также справедливо по отношению к изменению составов газов окружающей атмосферы.

Эти изменения приводят к одинаковым из5 менениям частот всех объемных резонаторов, если обеспечен доступ окружающей среды в опорный резонатор 9. Это может быть достигнуто, в частности, выполнением отверстий в его стенках.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины металлического листа, содержащее два измерительных объемных СВЧ-резонатора,, СВЧ-генератор и арифметический блок, СВЧ-резонаторы выполнены в виде открытых камер и предназначены для размещения по обе стороны металлического листа

20 раскрывом к нему, выход первого СВЧ-резонатора подключен к входу СВЧ-генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительный СВЧ-генератор, опорный СВЧ-генератор, опорный объемный СВЧ-резонатор и два смесителя. выход опорного СВЧ-резонатора через опорный

СВЧ-генератор подключен к первым входам первого и второго смесителей. к вторым вхо3р дам KoTo pblx подключены выходы соответственно СВЧ генератора и дополнительного

СВЧ-генератора. выход второго СВЧ-резонатора подключен к входу дополнительного

СВЧ-генератора, выходы первого и второго

35 смесителей подключены соответственно к первому и второму входам арифметического блока.

1651088

Составитель В Подолян

Тех ред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Т.Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 1978 Тираж 398 Подписное

ВНИИП

Н ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5