PL64065B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 24.Y.1968 (P 127 146) 20.XIU971 64065 KI. 42 k, 27 MKP G 01 b, 5/30 CZYTELNIA Iffi&Pu Patentowego Polskiej RzflCTVPtMo!i'e| Lunowj Wspóltwórcy wynalazku: Stanislaw Latos, Jerzy Rodzynkiewicz Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków (Polska) Sposób elektrooptycznego wykrywania i pomiaru deformacji linio¬ wych oraz uklad pomiarowy do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób elektroop¬ tycznego wykrywania i pomiaru deformacji linio¬ wych oraz uklad pomiarowy do stosowania tego sposobu, sluzacy do automatycznego wykrywania i sygnalizowania odchylen od linii prostej tak w w plaszczyznie poziomej jak i pionowej. Wykry¬ wanie deformacji znajduje zastosowanie przy ba¬ daniu odksztalcen urzadzen mechanicznych, o prze¬ kroju kolowym, znajdujacych sie w ruchu obroto¬ wym, a ponadto przy badaniu odksztalcen obiek¬ tów nieruchomych, szczególnie trudno dostepnych do wykonywania bezposrednich pomiarów lub wy¬ magajacych ciaglej kontroli.Znane dotychczas sposoby wykrywania odksztal¬ cen liniowych sa dokonywane recznie przy uzyciu przyrzadów geodezyjnych takich jak teodolity, ni- welatory lub laty miernicze. Pomiary te dokonuje sie wylacznie na obiektach nieruchomych, nato¬ miast przy badaniu odksztalcen urzadzen rucho¬ mych, koniecznym jest wylaczenie ich w trakcie pomiaru z ruchu.Znane sa równiez urzadzenia, które w pewnym stopniu mechanizuja proces pomiarowy i pozwala¬ ja na pomiar odksztalcen obiektu o przekroju ko¬ lowym w ruchu. Urzadzenie do pomiaru osiowoscl pieców obrotowych w plaszczyznie poziomej, pod¬ czas ich ruchu, zawiera pion optyczny, osadzony na nagwintowanej metalowej kostce, umieszczonej na slimakow^ej srubie, zaopatrzonej w pokretlo z podzialka, przy czym obrót sruby powoduje prze- 10 15 20 25 30 mieszczanie sie nagwintowanej kostki wraz z pio¬ nem wzdluz wyskalowanej poziomej plytki, pola¬ czonej przegubowo z rama na late miernicza.Znane inne urzadzenie, sluzace do pomiaru od¬ ksztalcen pieców obrotowych podczas ich ruchu, sklada sie z umieszczonego w prowadnicy wodzika, wspartego na podstawie, oslonietej tulejka i zakon¬ czonego od góry uchwytami, w których jest ulo- zyskowane kólko, polaczone gietkim ciegnem z po¬ zostalymi elementami.Wymienione urzadzenia sa uciazliwe w obsludze i podczas ruchu latwo ulegaja uszkodzeniom, wsku¬ tek czego zmniejsza sie dokladnosc pomiarów.Natomiast nie jest znany dotychczas sposób ele¬ ktrooptycznego wykrywania odksztalcen liniowych.Zmiana strumienia swiatla, padajacego ze zródla na fotoodbiornik, wywolana przez róznego rodzaju przeslony, jest wykorzystywana na przyklad do li¬ czenia przedmiotów przesuwajacych sie i przerywa¬ jacych wiazke swiatla. Znane jest takze stosowanie metody elektrooptycznej do okreslania wymiarów a wiec szerokosci lub grubosci przesuwajacych sie na przenosnikach materialów, przy czym przy po¬ miarach szerszych przedmiotów sa stosowane dwie wiazki swiatla, z których kazda sluzy do pomiaru jednego z brzegów przedmiotu.Niedogodnosci te usuwa sposób elektrooptycznego wykrywania i pomiaru deformacji liniowych we¬ dlug wynalazku, który polega na tym, ze wiazka swiatla modulowanego przechodzi w pierwszym 640653 etapie przez szereg przeslon, umieszczonych na jej drodze w badanych punktach obiektu, przy czyni w wyniku odksztalcenia obiektu nastepuje zareje¬ strowanie przemieszczen tych przeslon. W drugim etapie pozostawia sie na drodze wiazki swiatla ko¬ lejno tylko jedna z przeslon co umozliwia wykry¬ wanie deformacji w kazdym punkcie obiektu, w którym jest zamocowana przeslona. Celem wyeli¬ minowania szkodliwych wplywów osrodka, równo¬ czesnie z wiazka swiatla, przechodzaca przez prze¬ slony, jest dodatkowo emitowana wiazka swiatla modulowanego, która nie przechodzi przez przeslo¬ ny. W odbiorniku nastepuje porównanie natezen swiatla obu wiazek, a otrzymany sygnal róznico¬ wy jest wykorzystany do uruchomienia obwodu sygnalizacyjnego.Do wykrywania deformacji liniowych sposobem wedlug wynalazku sluzy uklad pomiarowy, sklada¬ jacy sie ze znanego nadajnika, wytwarzajacego i wysylajacego dwie wiazki swiatla modulowanego oraz z odbiornika, który zamienia energie swietlna obu wiazek, wysylanych przez nadajnik, na prze¬ biegi elektryczne oraz wzmacnia te przebiegi i po¬ równuje ich amplitudy. Odbiornik zawiera foto¬ komórki wraz z optyka odbiorcza, które poprzez wzmacniacze napiecia zmiennego i detektor porów-, nawczy oraz wzmacniacz napiecia stalego, sa pola¬ czone z obwodem sygnalizacyjnym. Ponadto w ba¬ danych punktach obiektu sa zamontowane przeslo¬ ny, które w trakcie pomiaru sa usuwane mecha¬ nicznie lub elektrycznie z drogi wiazki swiatla.Uklad pomiarowy sluzacy do elektrooptycznego wykrywania i pomiaru deformacji liniowych we¬ dlug wynalazku jest uwidoczniony w przyklado¬ wym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ideowy schemat ukladu a fig. 2 — schemat odbiornika tego ukladu.Sposób elektrooptycznego wykrywania i pomiaru deformacji liniowych wedlug wynalazku polega na tym, ze z nadajnika 1 sa wysylane dwie równoleg¬ le wiazki swiatla modulowanego, z których jedna wiazka 2 przechodzi przez szereg przeslon 3, u- mieszczonych na jej drodze w wybranych punktach badanego obiektu 4. Natomiast druga wiazka 5 swiatla modulowanego, jako wiazka porównawcza, nie przechodzi przez przeslony 3, lecz jest przesy¬ lana wprost do Odbiornika 6.Przeslanie do odbiornika 6 dodatkowej porów¬ nawczej wiazki 5 ma na celu wyeliminowanie ble¬ dów, wynikajacych z zanieczyszczenia osrodka, przez który przebiega promien swietlny. Odbiornik 6 zawiera dwie fotokomórki 7 z soczewkami sku¬ piajacymi, które poprzez dwa wzmacniacze 8 na¬ piecia zmiennego lacza sie z porównawczym detek¬ torem 9, majacym za zadanie porównanie amplitud odbieranych sygnalów (fig. 2). Porównawczy detek¬ tor 9 jest polaczony za posrednictwem wzmacniacza 10 napiecia stalego z sygnalizacyjnym obwodem 11, zlozonym z miernika magnetoelektrycznego i czlo¬ nu alarmujacego.W przypadku wystapienia odksztalcenia obiektu nastepuja przesuniecia przeslon 3, co powoduje zmniejszenie natezenia swiatla, docierajacego do odbiornika 6. Zmiany ilosciowe natezenia swiatla, 4 padajacego na fotokomórki 7, pozwalaja zatem stwierdzic przemieszczenie sie przeslon 3, a tym samym odksztalcenie obiektu. W przypadku prze¬ kroczenia dopuszczalnych wielkosci odksztalcen na- 5 stepuje uruchomienie czlonu alarmujacego, swietl¬ nego, lub dzwiekowego, sygnalizacyjnego obwodu 11.W pierwszym etapie pomiaru, wszystkie przeslo¬ ny znajduja sie na drodze wiazki swiatla modulo- 10 wanego,-wówczas uklad rejestruje ich przesuniecia wzgledem polozenia, przyjetego za poziom odniesie¬ nia. Ze wzgledu na to, ze wiazka swiatla przechodzi przez przeslony, okreslajace polozenie badanego obiektu w plaszczyznie poziomej i pionowej, uklad 15 wykazuje przestrzenne odksztalcenie obiektu ba¬ danego.W drugim etapie pomiaru na drodze wiazki swia¬ tla pozostawia sie kolejno jedna z przeslon, wykry¬ wajac w ten sposób deformacje kazdego punktu 2c obiektu, w którym jest zamontowana przeslona.Sposób elektrooptycznego wykrywania i pomiaru deformacji liniowych oraz uklad pomiarowy do sto¬ sowania sposobu wedlug wynalazku pozwalaja na ciagla kontrole stanu obiektu i automatyczna syg- 25 nalizacje deformacji, przekraczajacych wartosci do puszczalne. Dzieki temu mozliwe jest wczesne wy¬ krycie odksztalcen obiektu i zastosowanie srod¬ ków, celem zapobiezenia ewentualnemu wysta¬ pieniu awarii. Wczesne wykrycie deformacji poz- 30 wala na unikniecie skutków powstalych odksztal¬ cen, tak na samym badanym obiekcie, jak i na zespolach z nim wspólpracujacych, co umozliwia wydluzenie cyklu pracy obiektu. Dalsze korzysci wyplywaja z mozliwosci wykonywania szczególo- 35 wych pomiarów odksztalcen oraz czesciowej regu¬ lacji obiektów ruchomych bez koniecznosci wyla¬ czenia ich z eksploatacji. Mozliwosc ciaglej kon¬ troli i automatycznej sygnalizacji ma szczególnie duze znaczenie w przypadkach prowadzenia pod 40 badanymi obiektami, eksploatacji górniczej, powo¬ dujacej wystapienie deformacji zarówno terenu jak i obiektów nad nia polozonych. 45 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób elektrooptycznego wykrywania i po¬ miaru deformacji liniowych, polegajacy na prze¬ puszczaniu wiazki swiatla modulowanego przez sze- 50 reS przeslon, umieszczonych na jej drodze, w ba¬ danych punktach obiektu i na rejestrowaniu prze¬ mieszczen tych przeslon, znamienny tym, ze po wykryciu odksztalcenia przestrzennego obiektu, u- zyskanego przez przepuszczenie wiazki swiatla mo- 55 dulowanego przez wszystkie przeslony, w drugim etapie pozostawia sie na drodze wiazki swiatla ko¬ lejno jedna z przeslon, co umozliwia wykrywanie deformacji w kazdym punkcie obiektu, w którym jest zamocowana przeslona, przy czym równocze- 60 snie z wiazka swiatla, przechodzaca przez prze¬ slony jest emitowana dodatkowa wiazka swiatla modulowanego, nie przechodzaca przez przeslony, której natezenie swiatla porównuje sie z nateze¬ niem swiatla wiazki, przechodzacej przez przeslo- 65 ny, a otrzymany w wyniku elektryczny sygnal róz-64065 nicowy, przy przekroczeniu dopuszczalnych war¬ tosci odksztalcenia, uruchamia obwód sygnaliza¬ cyjny. 2. Uklad pomiarowy do stosowania sposobu wed¬ lug zastrz. 1, zawierajacy nadajnik wysylajacy dwie równolegle wiazki swiatla modulowanego, oraz od¬ biornik z fotokomórkami i z optyka odbiorcza, wzmacniacze napiecia zmiennego i stalego, detek¬ tor porównawczy i obwód sygnalizacyjny, znamien¬ ny tym, ze odbiornik (6), posiada dwie fotokomórki (7) z soczewkami skupiajacymi, polaczone poprzez dwa wzmacniacze (8) napiecia zmiennego z porów¬ nawczym detektorem (9), który polaczony jest za posrednictwem wzmacniacza (10) napiecia stalego z sygnalizacyjnym obwodem (11), zlozonym z mier¬ nika magnetoelektrycznego i czlonu alarmujacego. Fia. I Fig.

2. PL PL