[LT] Dydžių ir poslinkių matavimo įtaisą sudaro zondas (2), sumontuotas korpuse (1) su užpildyta skysčiu matavimo kamera, kurioje patalpintas išilginių akustinių virpesių keitiklis (5), sudarantis matavimo skyrius su pastovia ir kintama akustinėmis bazėmis.
[EN]
[0001] Išradimas priskiriamas prietaisų gamybai ir gali būti pritaikytas tiksliam dydžių, ilgių ir poslinkių, tame tarpe ir mikroposlinkių, išmatavimui.
[0002] , 2inomas pjezorezonansinis vibrokontaktinis poslinkių matavimo įtaisas turi vibruojantį pjezoelementą, kurio paviršius kontaktuoja su perstumtu rezonatoriaus atžvilgiu objektu ( M3MepviTe/ ibHafl TexHHKa, 1968 m, nr. 2, psl. 25- 27). Jo trūkumą sudaro siauras galimų išmatavimų diapazonas - nuo 10 iki 1 mkm.
[0003] Artimiausias nagrinėjamam yra poslinkių matavimo įtaisas, pagrįstas paviršinių akustinių bangų keitikliais ( PAV). ( ManoB B. B., nte30pe30HaHCHbie AaTMuKM, M, 3HeproaTūMM3AaT 1989, psl. 270). Įtaisas turi zondą, kontaktuojantį su perstumiamu objektu ir galintį pasislinkti šalia PAV- svyravimo keitiklio ( pjezopagrindo).
[0004] Įtaiso trūkumus sudaro jo realizavimo ir eksploatavimo sunkumai, susiję su greitu elektros lauko kritimu, tolstant nuo garso laidininko paviršiaus, griežtai nustatytas tarpelis tarp PAV- keitikiio ir zondo, problemos, atsirandančios, išdėstant tarpusavyje zondą ir keitiklį
[0005] ( pagrindą), ypač - kintant aplinkos, pirmiausia, temperatūros, parametrams. Prietaisas tampa nepatikimu, jo parodymai - nestabilūs. Be to, prietaiso matuojamų ilgių diapazonas yra ribotas.
[0006] Siuo išradimu siekiama padidinti parodymų tikslumą, patikimumą ir stabilumą, o taip pat prietaiso galimybių ribas, tame tarpe ir kintant aplinkos temperatūrai.
[0007] Sis uždavinys išsprendžiamas tuo, kad įtaiso, kurį sudaro zondas, kontaktuojantis su perstumiamu ar matuojamu objektu, akustinių virpesių keitiklis, signalų sužadinimo, nuėmimo ir registravimo priemonės, zondas turi akustinių signalų atšvaitą arba keitiklį ir sumontuotas korpuse su užpildyta skysčiu matavimo kamera, be to, kameroje sumontuotas išilginių akustinių virpesių keitiklis ir/ arba atšvaitas.
[0008] Visais šio išradimo pritaikymo atvejais pakanka minėtos esminių požymių visumos, kadangi zondas, turintis atšvaitą
[0009] ( arba išilginių virpesių keitiklį) ir patalpintas užpildytoje skysčiu matavimo kameroje, turinčioje išilginių akustinių virpesių keitiklį, pašalina prototipo trūkumus, padidina vienu metu parodymų tikslumą ir stabilumą, iš esmės padidindamas matuojamų dycfzių diapazoną bent nuo mkm dalies iki dešimties cm. Tai pasiekiama tuo, kad užpildančiame matavimo kamerą skystyje virpesių keitikliu sužadinamos išilginės tamprios bangos, o atstumas iki atšvaito ( arba antro keitiklio), kuris kinta persturniant zondą, nustatomas arba pagal signalo praėjimo laiką, arba pagal bangos ilgį ir dažnumą ir/ arba pagal pusbangių skaičių, telpantį į atstumą tarp keitiklio ir atšvaito. Tokia įtaiso, veikiančio išilginėmis bangomis, konstrukcija įgalina: sušvelninti reikalavimus, keliamus zondo su atšvaitu ir keitikliu padėties nustatymui ir, tuo pat metu, patikimai nustatyti būtina, padėtį, kurią sąlygoja tik keitiklio spinduliuojančio paviršiaus ir atšvaito lygiagretumas; parenkant atitinkamą skystį, pavyzdžiui, su mažu sugėrimo koeficientu, o taip pat virpesių dažnumus, praplėsti matuojamų dydžių intervalą, tuo pat metu padidinant matavimų tikslumą visame intervale.
[0010] Nustatant virpesių keitiklį kameroje tokiu būdu, kad jis sudaro du matavimų skyrius - su pastovia ir kintama akustinėmis bazėmis, - dar labiau padidėja tikslumas, parodymų stabilumas ir įtaiso patikimumas. Įtaiso parodymai praktiškai nepriklauso nuo išorinių faktorių - temperatūros, drėgnumo, slėgimo ir kt. - pokyčių, kadangi parodymai, gauti kintamos bazės skyriaus dėka, sutikrinami su pastovios bazės skyriaus parodymais, t. y. įtaisas temperatūros atžvilgiu yra termokompensuojantis.
[0011] Be to, patalpinus pagrindinius matavimo elementus korpuse, padidėja įtaiso atsparumas išoriniams poveikiams - smūgiams, vibracijoms ir kt.
[0012] Matavimo kameros užpildymas etaloniniu skysčiu taip pat padidina tikslumą, kadangi jo sąvybės žinomos iš anksto.
[0013] Skyrių su pastovia ir kintama bazėmis sujungimas pašalina slėgimo skirtumų, parametrų įvairių nevienalytiškumų atsiradimą juose, taip padidinant įtaiso patikimumą ir parodymų tikslumą.
[0014] Zondo dalies, paslankiai kontaktuojančios su korpusu, paviršiaus pritrinimas prie korpuso paviršiaus padidina tikslumą ir parodymų stabilumą, įtaiso patikimumą, kadangi taip maksimaliai sumažinama persikreipimų galimybė, užtikrinamas zondo eigos tolygumas, keitiklio ir virpesių atšvaito lygiagretumas. Fig. l parodytas įtaiso įgyvendinimo variantas. Fig. 2, 3 parodyta objekto vertikalaus matmens matavimo schema.
[0015] įtaisą sudaro korpusas 1, zondas 2 su atšvaitu 3, kuriame gali būti padarytos kiaurymės 4, arba su neparodytu virpesių keitikliu, virpesių keitiklis 5, sandarinimas 6, užpildantis matavimo kamerą skystis 7, virpesių sužadinimo, signalų nuėmimo, registravimo ir apdorojimo elektroninis blokas su parodymų indikacija 8.
[0016] Išnagrinėsime įtaiso veikimą pagal fig. l.
[0017] Korpuse 1 įstatytas ličio niobato V- 36 pjezokristalas 5, padalinantis matavimo kamerą į skyrius su pastovia baze, turinčia atspindžio paviršių 1, ir kintama akustine baze, užpildytas etaloniniu skysčiu 7 - du kartus destiliuotu vandeniu. Zondas 2 pagamintas su atšvaitu 3, turinčiu kiaurymes 4. Visas zondo paviršius yra pritrintas prie korpuso. paviršiaus ir tiksliai įleistas į jį.
[0018] Matavimai atliekami sekančiu būdu. Užtikrinamas zondo kontaktas su perstumiamu objektu 10, pavyzdžiui, su metalo pjovimo staklių elementu. Sužadinami pjezokristalo 5 sinusoidiniai svyravimai 5 MHz dažnyje. Objekto 10 poslinkis iššaukia zondo 2 poslinkį ir akustinio kelio ilgio pokyti skyriuje su kintama baze.
[0019] Pagal santykį
[0020]
[0021] lo - akustinio kelio ilgis skyriui su pastovia baze, i r ~ signalų praėjimo laikas atitinkamai skyriuose su kintama ir pastovia bazėmis, apskaičiuojamas objekto 10 poslinkio dydis.
[0022] Objekto vertikalių dydžių išmatavimas paaiškinamas fig. 2 ir 3.
[0023] Išstumiant. zondą 2 iš korpuso 1 nustatomas atstumas iki stalo 11. Po to zondas 2 grąžinamas į pirminę padėtį, ant stalo 11 pastatomas objektas 10, vėl išstumiamas zondas 2 iki objekto 10 paviršiaus. Pagal parodymų skirtumą nustatomas objekto 10 vertikalus dydis.
[0024] Tokiu būdu, įtaisas pasižymi dideliu jautrumu, parodymų stabilumu, tikslumu, patikimumu, jis gali kompensuoti arba pašalinti išorės faktorių, pavyzdžiui, temperatūros, įtaką parodymams ir gali būti pritaikytas dydžių, ilgių, poslinkių, tame tarpe ir mikroposlinkių išmatavimui plačiame jų kitimo diapazone
1. Dydžių ir* poslinkių matavimo įtaisas, turintis zondą( 2), kontaktuojanti su perstumiamu ar matuojamu objektu, akustinių virpesių keitiklį ( 5), virpesių sužadinimo, signalų nuėmimo, registravimo ir apdorojimo priemones ( 8), besiskiriantis tuo, kad zondas turi atšvaitą ( 3) arba akustinių signalų keitiklį ir sumontuotas korpuse su užpildyta skysčiu matavimo kamera, be to, kameroje sumontuotas išilginių akustinių virpesių keitiklis ir/ arba atšvaitas ( 5) .
2. Įtaisas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad akustinių- virpesių keitiklis ( 5) sumontuotas matavimo kameroje tokiu būdu, kad sudaro matavimo skyrius su pastovia ir kintama akustinėmis bazėmis.
3. Įtaisas pagal 1, 2 punktus, besiskiriantis tuo, kad matavimo kamera užpildyta etaloniniu skysčiu.A . Įtaisas pagal 1- 3 punktus, besiskiriantis tuo, kad skyriai su pastovia ir kintama akustinėmis bazėmis yra susisiekiantys.
5. Įtaisas pagal 1- 4 punktus, besiskiriantis tuo, kad, mažiausiai zondo dalis, paslankiai kontaktuojanti su korpuso ( 1) paviršiumi, yra pritrinta prie korpuso pavi ršiaus.