Устройство для бесконтактного контроля физических параметров движущегося объекта

Устройство для бесконтактного контроля физических параметров движущегося объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйдЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.Ч1.1971 (№ 1670640/26-25) с присоединением заявки №

11рпоритет

Опубликовано 10.Ч111.1973. Бюллетень № З8

Дата опубликования описания 25.XII.1973

М. Кл. G 01п 29/00

Государственный камите1

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

УДК 534.8(088.8) Автор изобретения

Заявитель

H. И. Бражников

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт

«Цветметавтоматика»

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ

ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА

Йзобретенис может найти применение и различных отраслях промышленности, например в химической, в том случае, когда необходим непрерывный автоматический контроль

1IdpBMCIроВ pl3HiIC) Jll11XC51 052>eKTOlB.

Известны устройства для бесконтакгного контроля физических параметров д вижущегося объекта, содержащие два эхолокационных канала, состоящих каждый из акустической приемно-излучающей головки, импульсного генератора, селекторного усилителя и формиро вателя селекторных импульсов, причем выход усилителя первого канала соединен со входом генератора,в ждущем режиме второго канала.

Кроме того, устройства содержат времяизмерительный .блок, входы которого подключены соответственно к генератору первого канала н через формирующий каскад — к усилителю второго канала, а;выхо|д соединен с реги стрирующим блоком.

Известные устройства не позволяют проводить контроль с высокой точностью из-за нестабильной скорости распространения ультразвука в газообразной среде, окружающей контролируемый объект.

В предлагаемом устройстве этот недостаток устранен благодаря тому, что оно снабжено установленными по разным сторонам объекта в одной плоскости с основными головками рефлектором и дополнительной головкой, подключенной ко второму выходу генератора пер вота канала, и ДOIIIîëíèòåëbHûì селекторньом усилителем. Входы усилителя пОдключены к дополнительной головке и формирователю селекторных импульсов, а выход — к управляемому входу генератора первого канала.

Схема предлагаемого устройства для контроля физических параметров движущегося

10 объекта приведена на чертеже.

У|стройство содержит: п е р в ы и к а и а л: 1 — акустическая головка, 2 — импульсный генератор, 8 — контроли15 руемый объект; 4 — селекгорный усилитель, б — формирователь селекторных .импульсов; ,в т о р о и к а н а л: б — импульсный генератор, 7 —,акустическая головка, 8 — селекторный усилитель, 9 — формирователь селектор2Р ных HMIIV;IbcOB; измерительная часть: 10 — формирующий каскад, 11 — времяпзмеритсльный блок, 12 — рспистрирующий блок; дополнительный кан ал: 18 — акустическая головка, 14 — рефлектор, 15 — селекторным ус ил и тель.

Hpèïöèï действия устройства лри контроле, например, максимального размера движущегося объекта в поперечном сечении, заключа30 ется в следующем.

393667

Лкустическая голодовка 1, возбуждаемая электрическим импульсом генератора 2, излучает по направлению к проходящему мимо нее объекту 8 короткий у.7ыраз вуковой импульс.

Отраженный от обьекта 8 ультразвуковой пмпу.7bc пр ннимается Toll же головкой 1 и преобразует ся сю в пмпульсньш элекгрпческий сигнал, поступающий па селокторный усилитель 4, у правляемый прямоугольным импульсом формирователя 5, который запускается генератором 2.

Импульсный сигнал с усилителя 4 поступает на управляющий вход ждущего им пульсного генератора б, им пульсом которого возбуждается акустическая головка 7,второго кана- 15 ла, излучающая ультразвуковой импульс в направлении к другой стороне конгролируемollo объекта 8. Отраженный от объекта ультразвуковой им пульс,принимается головкой 7, преобразуется ею в электрический сигнал, который посту пает через селекторный усилитель

8, управляемый импульсами формирователя 9, и формирующий каскад 10 иа один из входов времяпзмерительного блока 11.

На второй вход .времяпзмерительпого бло- 25 ка поступает импульс с генератора 2 первого канала. В результате блок ll,èçìåðÿåò интер вал, раlвный разности между периодом следования имщльсов генератора 2 и суммарным временем распространения эхо-импульсов в 30 первом и BTором кана7ах. Этот интервал пропорционален размеру контролируемого объекта. Выходное электрическое напряжение блока 11, пропорциональное измеряемому време иному интервалу, поступает на регистриру- З5 ющий блок 12.

Показания прибора зависят от стабильности периода посылок импульсов генератора 2 и изменений окорости ультразвука. Для исключения ошибки измерений, вызываемой указан- 40 ным и .нестабильностями, в предлагаемое устройство введены дополнительно головка 18 и рефлектор 14, которые у станавливаются рядом с ooHQBHblixlи головками 1 и 7, а также селекторный усилитель 15. 45

Головка 18, возбуждаемая импульсом генсратора 2, излучает ультразвуковой импульс, который проходит мимо объекта 8 к рсфлектору 14 и после отражения от него воз вращается к этой же головке. Последняя преобра- 50 зует .принятый эхо-импульс в электрический импульс, который через селекторный усилитель

15, управляемый прямоугольным импульсом формирователя 5, подается на вход им пульсного генератора 2 для его синхронизации с псриодом, равным времени пробега эхо-импульса B дополнительном канале.

Таким образом, период посылок им пульсов генератора обратно пропорционален скорости ультразвука. Так как выходное напряжение времяизмерительного блока 11, выполненного по аналого вой или цифро|вой схеме, пропорционально произ ведению длительности измеряемого интервала на частоту следования этих интервалов, то показания прибора становятся независимыми от изменений скорости ульгразвука, что повышает точность и стабильность измерений.

Генератор 2 выполняется на основе блокинг-,генератора в режиме свободных колебаний, частота которых устанавливается меньшей величины, обратной максимальному времени двойного пробега ультразвукового импульса между основными головкамп при QTсутствии контролируемого объекта.

Предмет изобретения

Устройство для бесконтакгното контроля физических параметров движущегося объекта, например, максимального размера л лолеречном сечении, содержащее два эхо-локационных канала, расположенных 110 разные стороны объекта, каждый пз которых состоит из акустической .приемно-,излучающей головки, импульсного генератора, селскторпо гo усилителя и формирователя селекториых имнульсов, причем выход усилителя первого канала соединен со входом генератора второго капала, и времяизмерительный блок, входы которого порознь подключены к генератору первого канала и через формирующий каскад к усилителю второго канала, а выход соединен с регистрирующим блоко м, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено установленными по разные стороны объекта в одной плоскости с основными голо вками рефлектором и дополнительной головкой, подключенной ко второму .выходу генератора первого канала, и дополнительным селекторным усилителем, входы которого подключены к дополнительной головке и формирователю селокторных импульсов, а выход — к у правляемому входу генератора первого канала, .393667

Редактор T. Орловская

Заказ 3443/2 Изд. № 917 Тираж 755 Поди ясное

ЦНЕИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Зверев

Техред Е. Борисова

Корректоры: Л. Орлова и М. Лейзерман