Магнитострикционный преобразователь перемещений

Магнитострикционный преобразователь перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз . Советскмк

Соцнавметическнх

Республик

«»956965

Ъ

/ - с. г г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17. 07. 80 (21) 2966102/18-28 (31) М.Кл 3

1 с присоединением заявки Йо

С 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070982. Бюллетень Мо 33

Дата опубликования описания 0709.82 . (53) УДК 531. 717 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э.А. Артемьев и A.È. Надеев

Астраханский технический институт рыбно и хозяйства! омышленности

1 (71) Заявитель (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1 2

Изобретение относится к. измери-, тельной технике, в частности к устройствам для измерения преобразования и контроля больших линейных перемещений, применяемым в системах автоматического управления и регулирования.

Известен магнитострикционный дифференциальный преобразователь пере.мещений, содержащий звукопровод с . демпфером, катушку возбуждения, соединенный с ней формирователь импульсов записи, приемную катушку с постоянным магнитом, связанный с ней усилитель-формирователь импульсов считывания и схему совпадения (1). .Недостатком преобразователя является низкая помехоустойчивость, обусловленная возможностью электромагнитной наводки в приемной катушке, механическими и акустическими воздейстйиями на звукопровод, отражениями ультразвукОвой волны от внутренних неоднородностей материала звукопровода и точек .его крепления.

Целью. изобретения является повышение помехоустойчивости и надежности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий звукопровод с демпфером, катушку возбуждения, соединенный с ней формирова.тель импульсов записи, приемную катушку с постоянным магнитом, свя занный с ней усилитель-формирователь импульсов считывания и схему совпадения, снабжен дополнительной подвижной приемной катушкой с постоянным магнитом, соединенным с ней дополнительным усилителем-формирователем импульсов считывания, а выходы обоих усилителей-формирователей импульсов считывания соединены с входами схемы совпадения, выход которой связан с входом формйрователя импульсов записи. о

Приемные катушки размещены на демпфированном конце звукопровода и установлены между собой,на фиксированном расстоянии, равном удвоенному расстоянию от катушки возбуждения до свободного конца звукопровода.

Кроме того, магнитострикционный преобразователь перемещений снабжен расширителем импульсов, входом соединенным с выходом дополнительного усилителя-формирователя импульсов считывания, а выходом — с входом схе30 мы совпадения.

9569б5

На чертеже представлена блок-схе, ма преобразователя.

Преобразователь содержит эвукопровод 1, неподвижную катушку, 2 возбуждения, подвижные приемные катушки 3 и 4 с постоянными магнита- 5 ми 5 и 6, размещенные на демпфированном конце звукопровода 1 и установленные между собой на фиксированном расстоянии, равном удвоенному расстоянию от катушки 2 возбуждения 10 до свободного конца звукопровода 1, демпфер 7, формирователь 8 импульсов записи, связанный с катушкой 2 возбуждения, усилитель-формирователь

9 импульсов считывания, связанный с 15 приемной катушкой 4 дополнительный усилитель-формирователь 10 импульсов считывания, связанный c ïðèåìíîé катушкой 3 расширитель 11 импульсов, входом связанный с выходом дополни- 20 тельного усилителя-формирователя 10 импульсов считывания, и схему 12 совпадения, .один из входов которой соединен с выходом расширителя 11 импульсов, другой — с выходом,усилите-2S ля-формирователя 9 импульсов считывания, а выход — с входом формирователя 8 импульсов записи.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче импульса тона записи в катушку 2 возбуждения в участке звукопровода 1 под катушкой 2 возбуждения вследствие прямого магнитострикционного Эффекта создается импульс механической деформации, который раси- ространяется в обе стороны по звукопроводу 1 со скоростью V. Волна,. распространяющаяся вправо по звукопроводу 1, проходйт последовательно под приемными катушками 3 и 4 и наводит 40 в них ЭДС. Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, доходит до его свободного конца, отражается от него, проходит под приемными катушками 3 и 4 и также наводит в них ЭДС; 4$

Через время, равное t= —, где х -измеряемое перемещение, в приемных катушках 4 и 3 соответственно прямой и отраженной ультразвуковой волной одновременно наводятся ЭДС, которые, после. усиления и формирования поступают на входы схемы 12 совпадения.

Сигнал с выхода схемы 12 совпадения вновь подается через формирователь 8 импульсов записи в катушку 2 возбуждения. Таким образом, в.звукопроводе 1 преобразователя циркулируют импульсы с частотой f =—

Ч х

При больших диапазонах измерения вследствие неоднородности волново го сопротивления звукопровода 1 по его длине, обусловленной как структурной неоднородностью материала эвукопровода 1, так и неравномерным его нагревом, возможно неодновременное наведение ЭДС, что может привести к сбою работы преобразователя.

Применение расширителя 11 импульсов в преобразователе уменьшает вероятность неодновременного наведения

ЭДС в приемных катушках 3 и 4. . Преобразователь обладает высокой помехоустойчивостью и надежностью, так как на вход формирователя импульсов записи будут проходить импульсы считывания только при возбуждении звукопровода в зоне расположения катушки возбуждения. Возбуждение волны в любой другой точке эвукопровода под действием помехи не повлияет на работу преобразователя.

Формула изобретения

1. Магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий звукопровод с демпфером, катушку возбуждения, соединенный.с ней формирователь импульсов записи, приемную катушку с постоянным магнитом, связанный с ней усилитель-формирователь импульсов считывания и схему совпадения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он снабжен дополнительной подвижной приемной катушкой с постоянным магнитом, соединенным с ней дополнительным усилителем-формирователем импульсов считывания, а выходы обоих усилителей-4>ормирователей импульсов считывания соединены с входами схемы совпадения, выход которой связан с входом формирователя импульсов записи.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что приемные катушки размещены на демпфированном койце эвукопровода и фстановлены между собой на фиксированном расстоянии, равном удвоенному расстоянию от катушки возбуждения до свободного конца звукопровода.

3. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен расширителем импульсов, входом соединенным с выходом дсйтолнительного усилителя-формирователя импульсов считывания, а выходом — с входом схемы совпадения.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

O 747812, кл. G 01 В 7/00, 1978 (прототип).

956965

Заказ 6578/25 Тираж .614

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Казанская

Редактор О. Юрковецкая ТехредЖ.Кастелевич Корректор M. Шароши