RU1772634C

RU1772634C - Способ измерени амплитуды колебаний

Info

Publication number: RU1772634C
Application number: SU904875096A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Яковкин
Original assignee: Yakovkin Vladimir N
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени амплитуды колебаний корпусов двигателей, биени валов, вибрации элементов различных конструкций. Цель изобретени - повышение точности измерений . Пучок коллимированного излучени направл ют на кромку контролируемого объекта и перемещают его, например, при помощи поступательного перемещени зеркала , установленного по ходу излучени наклонно к оси пучка. Смещают пучок так, чтобы его ось касалась кромки объекта последовательно в крайних точках колебани . Величину смещени регистрируют по моментам уменьшени в два раза амплитуды излучени , промодулированного объектом, например при помощи фотоприемника, установленного в ходе промодулированного излучени . Амплитуда колебаний контролируемого объекта равна половине величины зарегистрированного смещени пучка излучени , 1 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени амплитуды колебаний корпусов двигателей, биени валов, вибрации элементов различных конструкций.

Известны способы измерени амплитуды колебаний, основанные на освещении контролируемого объекта и анализе промодулированного объектом и проход щего либо отраженного излучени .

Из них наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ измерени амплитуды колебаний, по которому пучок излучени направл ют на щелевую маску, скрепленную с контролируемым объектом; смещают кромку основного элемента отсечени , чтобы в оптический визир была видна только вибрирующа кромка щелевой маски; затем дополнительным

элементом отсечени ограничивают световой поток с противоположной стороны. По величине выходного фототока, использу данные калибровки, определ ют амплитуду колебаний.

Недостатох этого способа - низка точность измерени из-за несовершенной однородности светового потока по сечению, нестабильности светового потока во времени , наличи погрешностей в преобразовании положении элементов отсечени в фототек, обусловленных нелинейностью фотоприемника .

Цель изобретени - повышение точности измерений за счет перехода от измерени фотометрических характеристик к измерению геометрических параметров.

Указанна цель достигаетс тем, что по способу, заключающемус в том, что наV|

vj Ю О СО 4

прзвл ют пучок излучени в зону колебаний контролируемого объекта и принимают излучение , промодулированное контролируемым объектом, согласно изобретени , смещают пучок излучени , регистрируют положени пучка при касани х его оси с объектом в крайних точках колебани и по зарегистрированной величине смещени пучка суд т об амплитуде колебаний.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства, реализуемого способ измерени амплитуды колебаний.

Устройство содержит источник 1 параллельного пучка излучени (лазер), коллиматор 2 , зеркало 3, перемещаемое поступательно с помощью микрометрического винта 4, с нониусной шкалой 5 дл измерени перемещений зеркала 3. Угол падени пучка излучени на зеркало выбирают достаточно острым (например 45°). При этом поступательное движение зеркала 3 обеспечивает параллельное смещение отраженного им пучка. Расположение зеркала 3 и микрометрического винта 4 выбирают таким, чтобы направление смещени зеркала 3. ось пуска и направление колебаний находились в одной плоскости (здесь - в плоскости чертежа). По ходу отраженного от зеркала 3 пучка располагают контролируемый колеблющийс объект 6/так, чтобы пучок касалс его кромки 7 V попадал на фотоприемник 8.

Амплитуду колебаний объекта б определ ют следующим образом. Пучок колли- мированного излучени от источника 1 направл ют HS зеркало 3, которое отклон ет его в сторону контролируемого объекта 6.

С помощью микрометрического винта 4 смещают зеркало 3 так, чтобы пучок излучени касалс кромки 7 в нижнем крайнем положении объекта 6. Момент касаки устанавливают по уменьшению фототока с фото- приемника 8,на который попадает излучение, промодулированное объектом б, При этом регистрируют положение пучка по показанию нониусной шкалы 5 микрометрического винта 4. Затем перемещают зеркало 3;обеспечива касание пучком кромки 7 объекта 6 в верхней крайней точке колебаний и снова регистрируют положение пучка моменту уменьшени фототока. Таким образом модул ци пучка осуществл етс только в крайних положени х колеблющегос объекта б, а процесс измерени амплитуды колебаний сводитс к определению

смещени светового пучка из одного измерительного положени в другое, при этом амплитуда колебаний составл ет половину рассто ни между этими измерительными

положени ми. Поскольку реальный пучок имеет конечную ширину, измерительные положени пучка регистрируют по моменту касани с кромкой 7 объекта 6 на границы пучка, а его оси. Этот момент в случае осесимметричного по интенсивности пучка устанавливают по уменьшению амплитуды фототока в два раза.

8 устройстве, реализующем данный способ, рассто ние между двум измерительными положени ми луча определ ют по смещению зеркала 3 с помощью нониусной шкалы 5 микрометрического винта 4. Поперечное смещение В зеркала 3. равное перемещению микрометрического винта

4 приводит к смещению пучка на величину

h 2 /3 sin p,

где р - угол падени пучка излучени на зеркало 3. Амплитуда колебаний равна половине величины зарегестрированного смещени пучка излучени .

При формировании светового пучка необходимо обеспечивать его минимальную ширину в направлении контролируемых колебаний . Реально достижимо сжатие пучка до 5 мкм. Эта величина определ ет точность измерений по данному способу.

Способ позвол ет повысить точность измерений амплитуды колебаний за счет перехода от измерени амплитуды фототока непосредственно к изменению величины перемещений, что исключает погрешности,

св занные с промежуточлымипреобразоаа- ни ми.

Claims

Формула изобретени

Способ измерени амплитуды колебаний , заключающийс 8 том, что направл ют пучок излучени в зону колебаний контролируемого объекта и принимают излучение, промодулированное контролируемым объектом , отличающийс тем, что с целью повышени точности измерений, смещают пучок излучени , регистрируют положение пучка при касани х его оси с объектом в крайних точках колебани и по эзрегистрированной величине смещени пучка суд т об амплитуде колебаний.

:}