SU913077A1 - Device for determination of distance in touch-free measuring of mechanical oscillations - Google Patents

Description

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано при построении емкостных виброизмерителей, предназначенных для измерения относительных виброперемещений различных движущихся объектов с металлическими или 5 металлизированными поверхностями, например магнитных барабанов, дисков, лент.The invention relates to a vibration measuring technique and can be used in the construction of capacitive vibration measurement, designed to measure the relative vibration of various moving objects with metal or 5 metallized surfaces, such as magnetic drums, disks, tapes.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения расстояния при бесконтакт- ₁₀ ном измерении механических колебаний, содержащее цепь возбуждения, состоящую из механически связанных механизма перемещения, вибратора и чувствительного элемента, связываемого с исследуемым объектом и управляемого генератора напряже- и ния, подключенного к вибратору, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных регистратора и вибропреобразователя, механически связанного с чувствительным элементом, и измерительный преобразователь, подключенный к выходу вибропреобразователя [ 1 ].The closest in technical essence to the invention is a device for determining the distance at ₁₀ prefecture contactless measurement of mechanical oscillations, comprising drive chain of mechanically linked mover, and a vibrator sensing element to associate with the test object and the voltage controlled oscillator and Nia connected to the vibrator, the reception circuit consisting of a serially connected recorder and a vibration transducer, mechanically connected with the sensitive element, and measur ritelny converter connected to the output of the vibrator [1].

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не позволяет получить требуемой точности определения оптималь2The disadvantage of this device is that it does not allow to obtain the required accuracy of determining the optimal2

ного расстояния, так как определение расстояния чувствительный элемент — объект осуществляется оператором вручную, посредством перемещения чувствительного элемента, а величины получаемого перемещения и нелинейных искажений определяются визуально, что требует относительно большого времени для определения оптимального расстояния.This is because the distance between the sensitive element and the object is determined manually by the operator by moving the sensitive element, and the values of the resulting displacement and nonlinear distortions are determined visually, which requires a relatively long time to determine the optimal distance.

Целью изобретения является повышение точности и уменьшение времени определения оптимального расстояния.The aim of the invention is to improve the accuracy and reduce the time to determine the optimal distance.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соедидиненными источником опорного напряжения и сумматором, ко второму входу которого подключен выход измерительного преобразователя, выход сумматора подключен к механизму перемещения, а последний выполнен в виде электромеханического блока.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a series-connected reference voltage source and an adder, to the second input of which the output of the transmitter is connected, the output of the adder is connected to the displacement mechanism, and the latter is made in the form of an electromechanical unit.

На чертеже представлена блок-сема предлагаемого устройства.The drawing shows the block-sema of the proposed device.

Устройство для определения расстояния при бесконтактном измерении механических колебаний содержит цепь возбуждения; состоящую из механически связанных меха913077A device for determining the distance in the contactless measurement of mechanical vibrations contains an excitation circuit; consisting of mechanically related furs913077

низма 1 перемещения, вибратора 2 и чувствительного элемента 3, связываемого с исследуемым объектом 4 и управляемого генератора 5 напряжения, подключенного к вибратору 2, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных регистрато- 5 ра 6 и вибропреобразователя 7, механически связанного с чувствительным элементом 3, и измерительный преобразователь 8, Подключенный к выходу вибропреобразователя 7, последовательно соединенные источник 9 опорного напряжения и сумматор 10, ко,вто- ¹⁶ рому входу которого, подключен выход измерительного преобразователя 8, выход сумматора Ю подключен к механизму I перемещения, а последний выполнен в виде электромеханического блока. иthe low movement 1, the vibrator 2 and the sensitive element 3 connected to the object under study 4 and the controlled voltage generator 5 connected to the vibrator 2, the receiving circuit consisting of the series-connected recorder 5 5 and the vibration transducer 7 mechanically connected to the sensitive element 3, and transducer 8 connected to the output of the vibrator 7, consecutively connected the reference voltage source 9 and the adder 10, to, secondary ¹⁶ rum whose input is connected the output of the measurement transformation STUDIO 8, the output of the adder is connected to Yu displacement mechanism I, and the latter is in the form of an electromechanical unit. and

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Для измерения механических колебаний исследуемого объекта 4 от него на некотором расстоянии 5₀ устанавливают чувствительный элемент 3. Синусоидальный сигнал, снимаемый с выхода управляемого генера- ¹⁰ тора 5 напряжения, подается на вибратор 2, который приводит чувствительный элемент 3 в гармонические колебания амплитудой 3« . Полученные механические гармонические колебания 5« преобразуются вибропреобразователем 7, механически связан• ным^чувствительным элементом 3, в электрический сигнал и подаются на вход измерительного преобразователя 8. С выхода последнего снимается сигнал, пропорциональный нелинейным искажениям преобра- зо зованного сигнала гармонических колебаний 5_К и подается на один из входов сумматора Ю, на другой вход которого'подается постоянное напряжение от источника 9 опорного напряжения.To measure mechanical vibrations of the test object 4 from it by a distance ₀ 5 mounted sensing element 3. Sinusoidal signal taken from the output of generator ¹⁰ managed torus voltage 5 is supplied to the vibrator 2, which drives the sensor element 3 in harmonic oscillation amplitude of 3 ". The resulting mechanical harmonic oscillations 5 "are converted by the vibration transducer 7, mechanically connected by the sensitive element 3, into an electrical signal and fed to the input of the measuring converter 8. A signal proportional to the nonlinear distortions of the converted 5 _K harmonic signal is removed from the output of the latter, and one of the inputs of the adder Yu, the other input of which is supplied with a constant voltage from the source 9 of the reference voltage.

Выходной сигнал сумматора 10 подается на механизм 1 перемещения, который автоматически устанавливает чувствительный элемент 3 на оптимальном расстоянииThe output signal of the adder 10 is fed to the mechanism 1 move, which automatically sets the sensing element 3 at the optimal distance

5_ктот исследуемого объекта 4. Следовательно, по заданной нелинейности преобразования вибропреобразователя 7 автоматически устанавливается его максимальная чувствительность.5 _kg from the object under study 4. Consequently, according to a predetermined nonlinearity of the conversion of the vibrator 7, its maximum sensitivity is automatically set.

Предлагаемое устройство .позволяет значительно повысить точность и уменьшить до минимума время определения оптимального расстояния, а, кроме того .обеспечивает автоматическую установку расстояния чувствительный элемент — исследуемый объект таким, при котором соотношение 5_кп|остается постоянным. 5 оThe proposed device allows significantly improving accuracy and minimizing the time required for determining the optimal distance, and, besides, it provides for automatic setting of the distance sensitive element — the object under investigation is such that the ratio of 5 _{kp |} remains constant. 5 o

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для определения расстояния при бесконтактном измерении механических колебаний, содержащее цепь возбуждения, состоящую из механически связанных механизма перемещения, вибратора и чувствительного элемента, связываемого с исследуемым объектом и управляемого генератора напряжения, подключенного к вибратору, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных регистратора и вибропреобразователя, механически связанного с чувствительным элементом, и измерительный преобразователь,и подключенный к выходу вибропреобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными источником опорного напряжения и сумматором, ко второму входу которого подключен выход измерительного преобразователя, выход сумматора подключен к механизму перемещения, а последний выполнен в виде электромеханического блока.A device for determining the distance in the contactless measurement of mechanical oscillations, containing an excitation circuit consisting of a mechanically connected displacement mechanism, a vibrator and a sensing element connected to the object under study and a controlled voltage generator connected to the vibrator, a reception circuit consisting of a serially connected recorder and a vibrator, mechanically connected with the sensitive element, and the measuring transducer, and connected to the output vibro-transform la, characterized in that, in order to improve measuring accuracy, it is provided with series connected reference voltage source and the adder, the second input of which is connected to the transmitter output, the adder output being connected to the movement mechanism, and the latter is in the form of an electromechanical unit.