CS205850B1 - Zapojení pro automatizaci bezdotykového bodového měření metodou laser-dopplerovské anemometrie - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro automatizaci bezdotykového bodového měření metodou laser-dopplerovské anemometrle v závislosti na programu řídícího počítače.

V základním nebo aplikovaném výzkumu v oblasti hydromechaniky je známo používání zkušebních tratí s plynným nebo kapalným mediem, a to jak pro měření stacionárních, tak 1 dynamických systémů, kupříkladu rotačních. Tyto známé systémy jsou jen ojediněle vybaveny možností bezdotykového okamžitého měření vektoru rychlosti, případně dalších druhotných veličin ve zvolených bodech zkoumaného systému, kterým může být okamžitý stav proudění v kanále oběžného kola čerpadla. Rovněž je známo používat k měření metody laser-dopplerovské anemometrie — LDA —, ale její použití u známých systémů vykazuje značné nedostatky, takže kupříkladu není možné automatické nastavení měřeného bodu, popřípadě celé trajektorie spojující jednotlivé měřené body.. Toto nastavení se dosud .provádí primitivním pracným a časově náročhým přestavováním, kupříkladu pomocí setinového indikátoru, a to obvykle pouze v jednom směru. Dále není možné snímat polohu rotujícího hřídele, případně jiného pohybu, spojeného systémem START-STOP s volitelným časovým intervalem, ovládajícím začátek a konec měření, pomocí běžných procesorů a dalších zařízení LDA. Konečně není možné okamžité zpracování měřeného signálu, jeho vyhodnocení a vystavení výsledků ve volitelné formě, kupříkladu tiskem, souřadnicovým systémem X—Y, apod., stejně jako vystavení povelů pro přestavení měřicího bodu.

Vynález si klade za úkol vyřešit zapojení pro automatizaci bezdotykového měřeni metodou LDA, které by v podstatě odstraňovalo nevýhody a nedostatky známých metod.

. Tento úkol řeší vynález, kterým je zapojení pro automatizaci bezdotykového bodového měření metodou laser-dopplerovské anemometrie, sestávající z řídícího počítače, zkušební tratě s měřenou rotující součástí, z optické části, její elektroniky, převodníku, časového spínače měření, vyhodnocovacích jednotek, servopohonů a příslušných čidel a snímačů a jeho podstata spočívá v tom, že ve snímacím okruhu řídícího počítače je zapojena přes elektroniku jednak optická část, uložená na tuhém, prostorově přestavitelném stole, a jednak přes první vyhodnocovací jednotku příčný snímač, výškový snímač a podélný snímač polohy přestavitelného stolu,. a že v měřicím okruhu řídícího počítače je zapojeno bezdotykové čidlo měřeného bodu, přes časový spínač, elektroniku optické části a přes převodník, a dále bezdotykový snímač polohy čidla přes druhou vyhodnocovací jednotku, přičemž na výstupu z, řídícího počítače jsou zapojeny ovládací servopohony.

Dále je podstatou vynálezu, že v ose optické části je otočně uložena pomocná optika, kupříkladu zrcadlo, přičemž snímač natoče? ní pomocné optiky je zaveden přes třetí vyhodnocovací jednotku do řídícího počítače.

Vyšší účinek vynálezu spočívá v možnosti automatizace funkcí jako jsou 'automatické -nastavení měřeného, bodu, synchronizace rotující části; automatické snímání polohy rotující součástí ve volitelném časovém intervalu, přičemž signál pro nastavení dalšího měřeného· bodu je vydán automaticky po zhodnocení předchozího měření v počítači.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, představujícím blokové schéma zapojení pro rotující systém.

Vlastní zařízení podle vynálezu sestává z řídícího počítače 1, jehož snímací okruh 1 je tvořen optickou částí 2, kupříkladu laser-dopplerovské anemometrie (LDA). uložené na masivním, tuhém, prostorově přesťavitelném stole ,3, elektronikou 4 optické části 2, a první vyhodnocovací jednotkou 5. Na tu. hém přestavitelném stole 3 jsou uloženy příčný snímač 6, výškový snímač 7 a podélný snímač 8, jejichž signály jsou vedeny pres první vyhodnocovací jednotku 5 do řídícího počítače 1. Před optickou částí 2 je situován zkušební prostor, ve kterém je rotačně ulo. žena měřená součást 9, kupříkladu oběžné kolo čerpadla. Měřicí okruh II je tvořen jednak bezdotykovým čidlem 10 polohy rotační součásti 9 spojeným přes časový spínač 11 START-STOP, elektronikou 4 optické části 2 a převodníkem 12 s řídícím počítačem 1, a jednak bezdoťykóvým snímačem 13 polohy čidla 10, který je spojen s řídícím počítačem 1 přes druhou vyhodnocovací jednotku 14. Vstup laserových paprsků do měřicího prostoru lze dále upravovat pomocnou optikou 15, tvořenou kupříkladu zrcadlem nebo optickým hranolem, uloženou otočně, kupříkladu na stole 3. Natáčení pomocné optiky 15 je sledováno měřicím snímačem 16 přes třetí vyhodnocovací jednotku 17 s výstupem do řídícího počítače^ J.. Bezdotykové čidlo 10 polohy rotační součásti 9 je vzhledem k rotační Části 9 přestavitelné, přičemž poloha bezdotykového čidla 10 je snímána bezdotykovým'snímačem 13. Jednotlivá nastavení stolu 3, pomocné optiky 15 a polohy bezdotykového čidla 10 jsou řízeny na signál jednotlivých snímačů 6, 7, 8, 16 a 13 a podle programu řídícího počítače 1 prostřednictvím neznázorňěných servopohonů.

Do paměti řídícího počítače 1 se vloží stanovený měřicí program, včetně souřadnic měřených bodů a celé zařízení se uvede do chodu. Podle nastaveného programu zajistí řídící počítač 1 automatické nastavení měřeného bodu tím, že provede podle údajů příčného snímače ‘6, výškového snínjače 7 a podélného snímače 8, po jejich zpracování v první vyhodnocovací jednotce 5, pomocí neznázorněných servopohonů 18, 19, 20 prostorové natočení stolu 3 tak, aby osa x laserová paprsku dopadala přesně do měřeného bodu. Doladění je· zajištěno na signál měřícího snímače 16 natočením pomocné optiky 15 a polohou bezdotykového čidla 10 vzhledem k rotující součásti 9. Mezitím bezdotykové čidlo 10 snímá průchod měřeného bodu rotující součásti 9, přičemž průchod signálu měřené veličiny do řídícího počítačě 1 je až do doby přesného nastavení měřeného· bodu blokován. Po automatickém nastavení osy x laserová paprsku do měřeného bodu dojde na signál bezdotykového čidla 10, v časovém intervalu daném . spínačem 11 START-STOP k sepnutí a vypnutí elektroniky 4 optické části 2 a k přenosu měřeného signálu přes převodník 12, nebo přímo bez převodníku, do řídícího počítače 1, kde dojde k vyhod. nocení měření. Podle vloženého programu dojde pak k automatickému přestavení do -dalšího měřeného bodu rotující součásti 9 pomocí neznázorněných servopohonů, jejichž chod je řízen programem řídícího počítače 1 na základě údaje ze snímačů 8, 7, 8, 13, 16. Po nastavení osy x laserová paprsku db druhého měřeného bodu se celý postup opakuje, až do vyčerpání programu íněření.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Zapojení pro automatizaci bezdotykového bodového .měření, metodou laser-dopplerovské aneipometrle, sestávající z řídícího počítače, zkušební tratě s ipěřenou rotující součástí, z optické části, její elektroniky, převpdníku, časového spínače měření, vyhodnocovacích jednotek· servomotorů a příslušných čidel a snímačů, vyznačující se tím, že vě snímacím okruhu (I) řídícího počítače (1) je zapojena přeš elektroniku (4) jednak optická část (2), uložená na tuhém, prostorově přestavitelném stole (3), a jednak přes první vyhodnocovací jednotku (5) příčný snímač (6), ^; výškový snímač (7) a podélný snímač (8) polohy přestavitelného stolu (3), a že v měřicím okruhu (II) řídícího počítačě (1) je zapojeno bezdotykové čidlo (10) měřeného bodu'přes časový spínač (lij, elektroniku (4) optické části (2) a přes převodník (12), a dále bezdotykový snímač (13 J polohy čidla (10) přes druhou vyhodnocovací jednotku (14), přičemž na výstupu z řídícího' počítače (1) jsou zapojeny ovládací servopohony.
2. 2; Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že v ose (x) optické části (2) je otočně uložena pomocná optika (15), například zrcadlo, přičemž měřící snímač (16) natočení pomocné optiky (15) je zaveden přes třetí vyhodnocovací jednotku (17) do řídícího počítače (1).