SU1673831A1

SU1673831A1 - Ультразвуковой измеритель наклона

Info

Publication number: SU1673831A1
Application number: SU894638200A
Authority: SU
Inventors: Рафаил Григорьевич Джагупов; Абдалла Джалаб Хамид; Дмитрий Павлович Яковлев
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1989-01-16
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени отклонени объектов от вертикали. С целью упрощени конструкции схема обработки выполнена в виде операционного усилител 7 и соединенного с его выходом частотомера 8. Выход и вход усилител 7 соединены соответственно с электродами пьезоизлучател 1 и пьезоприемника 2, размещенных на торцах стержневых звукопроводов 3, 4, частично погруженных в жидкость 6. Изменение уровн жидкости не оказывает вли ни на точность измерени наклона.

Description

2

k

И

т

йк

9 5

VI GJ 00 Ы

Фиг.1

Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение в качестве индикатора отклонени от вертикали .

Цель изобретени - упрощение конст- рукции.

На фиг. 1 изображена структурна схема устройства; на фиг.2 - схема измерительного блока.

Устройство содержит ультразвуковые пьезоизлучатель 1 и пьезоприемник 2. которые закреплены на торцах двух стержневых волноводов 3 и 4, помещенных в корпус 5, выполненный в форме стакана и заполненный жидкостью 6, операционный усилитель 7, вход которого подключен к одному электроду ультразвукового пьезоприемника 2, а выход к одному электроду ультразвукового пьезоизлучател 1, вторые электроды которых соединены с общим выводом усилител 7, выход которого соединен с измерительным блоком 8, выполненным на базе частотомера . Стержневые волноводы 3 и 4, разделены прокладкой из звукопоглощающего материала 9.

Схема измерительного блока 8 содержит триггер Шмитта 10, вход которого подключен к выходу усилител 7. а выход - к первому входу схемы формировани дискретного сигнала с разностной частотой 11. а также генератор импульсный с управл емой частотой 12, выход которого подключен к второму входу схемы 11.

Устройство работает следующим образом ..

При вертикальном положении выполн етс услови самовозбуждени усилител 7 на резонансной частоте, определ емой параметрами устройства. В результате в волноводе 3 возникает сто ча волна, энерги которой через контролируемую жидкость 6 передаетс пьезоприемнику 2 по волноводу 4. В результате возбуждени сто чей волны на длине волновода 3 укладываетс п-ное число ее периодов А, и на выходе усилител 7 возникает напр жение резонансной частоты fp.

В результате наклона корпуса 5 от вертикали (при наклоне его) услови самовозбуждени усилител 7 будет измен тьс , так как при наклоне измер етс уровень, до которого погружены в жидкость волноводы 3 и 4, а следовательно, и количество четверть, волновых участков сто чей волны. В результате на выходе усилител 7 возникает напр жение с частотой fp + Af, где Af - абсолютное изменение частоты при изменении наклона,

Изготовлен макет устройства, в котором использовались пьезоизлучатель 1 и пьезоприемник 2, выполненные из пьезокера- мики типа ЦТС-19, с размерами 9 х 6 х 0,.

Стержневые волноводы 3 и 4 изготовлены из стекла размерами 100 х 10 х 2 -10 3 м, наход щиес на рассто нии 4 -10 3 м.

Усилитель 7 выполнен на операционном усилителе типа 140УД1Б.

Измерительный блок 8 выполнен на базе частотомера 43-33. жидкость-вода

fp 66 кГц

fp+ Af 166 кГц.

При изменении наклона жидкость не должна выходить за пределы активной области волновода, поэтому уровень жидкости выбирают равным половине длины волновода .

Устройство обладает высокой точностью измерени , так как исключаетс вли ние изменени уровн жидкости на точность индикации наклона.

Claims

Формула изобретени

Ультразвуковой измеритель наклона, содержащий сосуд, частично заполненный жидкостью, два звукопровода нижние концы которых расположены ниже уровн жидкости , а на верхних закреплены соответственно пьезоизлучатель и пьезоприемник с двум электродами каждый, подключенные к схеме обработки, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции , схема обработки выполнена в виде операционного усилител и соединенного с его выходом частотомера, причем первые электроды пьезоприемникэ и пьезоизлучател подключены соответственно к входу и выходу операционного усилител , а вторые электроды-к его общему выводу, при этом звуководы выполнены в виде стержней и установлены вертикально, изолированно друг от друга.

7

4г

10

//

Фиг. I