RU13845U1 - Измеритель малых перемещений - Google Patents

Abstract

Измеритель малых перемещений с помощью лазерного доплеровского виброметра, использующий перенос спектра доплеровского сигнала с последующим детектированием его фазовым детектором и содержащий источник монохроматического излучения - лазер, светоделительное зеркало, зеркало, систему линз, соединенные последовательно фотоприемник, усилитель, отличающийся тем, что с выхода усилителя сигнал подается на переносчик спектра, состоящий из перемножителя и генератора, а затем - на амплитудный ограничитель, фазовый детектор, осциллограф.

Description

Измеритель малых перемещений, (полезная модель)

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в метрологии при исследовании механических вибраций малых амплитуд бесконтактным методом средствами лазерной доплеровской виброметрии.

Известны оптические измерительные устройства, состоящие из лазера, оптической системы и фотоприемника, с помощью которых можно измерять параметры вибраций, такие как амплитуда и период движения объекта 1. Однако использование данных устройств не позволяет определять закон движения вибрирующей поверхности. Измерять этот закон позволяют устройства, состоящие из лазера, оптической системы, оптического фазовращателя и фотоприемника 2,3,4. Однако применение данных устройств предполагает дальнейшую оцифровку и обработку сигнала с использованием ЭВМ, что значительно усложняет конструкцию измерителя и не позволяет наблюдать процесс в реальном времени.

Целью изобретения является упрощение процедуры восстановления закона движения вибрирующей поверхности на основе использования лазерного доплеровского виброметра (ЛДВ) посредством применения аналогового алгоритма, позволяющей визуализировать закон движения вибрирующей поверхности.

Поставленная цель достигается включением в схему ЛДВ переносчика спектра, состоящего из генератора и перемножителя, дополняющей несущей частотой сигнал ЛДВ с последуюпщм детектированием его фазовым детектором.

39/U t

М. кл.ЗО 01 R 23/16

Схема измерителя периодического закона движения вибрирующей поверхности приведена на фиг. 1.

Измеритель состоит из лазерного доплеровского виброметра, в состав которого входит лазер 1, светоделительное зеркало 2, зеркало 3, линзы 4, 6 и соединенные последовательно фотоприемник 7, усилитель 8, перемножитель 9, генератор несущей частоты 10, амплитудный ограничитель 11, фазовый детектор 12, осциллографический индикатор 13.

Измеритель работает следз ющим образом. Излучение лазера 1 светоделительным зеркалом 2 расщепляется на два пучка, после чего отклоненный пучок поворачивается зеркалом 3 строго параллельно пучку, прошедшему светоделительное зеркало. Далее, с помощью линзы 4 оба пучка фокусируются на поверхности исследуемого движущегося объекта 5. Рассеянное поверхностью объекта излучение фокусируется линзами 4, 6 на фотоприемник 7. Электрический сигнал фотоприемника x(t} U(t}cos kZ(t} +(р

усиливается усилителем 8 и поступает на перемножитель 9 который осуществляет перенос спектра входного доплеровского сигнала из области нулевых частот в окрестность несущей частоты (DQ,

поступающей с генератора 10. Затем устраняется паразитная амплитудная модуляция с помощью амплитудного ограничителя 11. Полученный таким образом фазомодулированный сигнал Xi(t} - U(t}cos i o(О + kZ(t + (PQ детектируется фазовым детектором 12, на выходе которого присутствует электрический сигнал соответствующий закону движения поверхности, визуализируемый посредством осциллографического индикатора 13. Предложенная структура движения Z(/) непосредственно осциллографа. позволяет наблюдать закон в реальном времени на экране

Источники информации:

1.Дубнищев Ю.Н., Ринкевичюс Б.С. Методы лазерной доплеровской анемометрии. - М.: Наука, 1982.

2.Захарченко В.Д., Брыжин А.А. Измеритель периодического закона движения вибрирующей поверхности. Свидетельство на полезную модель № 6244. Роспатент, 31 марта 1998г.

3.Захарченко В.Д., Брыжин А.А., Васильев А.Ф. Измеритель малых периодических вибраций. . Свидетельство на полезную модель № 9530. Роспатент, 16 марта 1999 г.

4.Захарченко В.Д. Способ измерения периодического закона движения вибрирующей поверхности. Патент на изобретение № 2101686. Роспатент, 10 января 1998г.

Claims (1)

1. Измеритель малых перемещений с помощью лазерного доплеровского виброметра, использующий перенос спектра доплеровского сигнала с последующим детектированием его фазовым детектором и содержащий источник монохроматического излучения - лазер, светоделительное зеркало, зеркало, систему линз, соединенные последовательно фотоприемник, усилитель, отличающийся тем, что с выхода усилителя сигнал подается на переносчик спектра, состоящий из перемножителя и генератора, а затем - на амплитудный ограничитель, фазовый детектор, осциллограф.