RU2454645C1 - Устройство для измерения виброускорений - Google Patents
Устройство для измерения виброускорений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454645C1 RU2454645C1 RU2010151678/28A RU2010151678A RU2454645C1 RU 2454645 C1 RU2454645 C1 RU 2454645C1 RU 2010151678/28 A RU2010151678/28 A RU 2010151678/28A RU 2010151678 A RU2010151678 A RU 2010151678A RU 2454645 C1 RU2454645 C1 RU 2454645C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration acceleration
- mirror
- measuring vibration
- load
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к технике высокоточных измерений, и может быть использовано для измерения перемещений и вибраций. Предложенное устройство для измерения виброускорений содержит корпус 1, в котором расположен чувствительный элемент в виде консольной балки из упругой пластины 2, на которой расположен груз с возможностью его перемещения и фиксации на поверхности балки. Перемещение груза 3 показано горизонтальными стрелками. На конце консольной балки 2 жестко закреплено плоское зеркало 4. На боковой поверхности корпуса 1 выполнено отверстие для размещения конца волоконно-оптического информационного преобразователя 5, выполненного в виде пучка излучающего 6 и приемного световода 7, сгрупированного по мозаичной оптической схеме. Зеркальная поверхность плоского зеркала расположена со стороны торцевой поверхности волоконно-оптического преобразователя 5, перпендикулярна зеркальной поверхности плоского зеркала 4. Устройство установлено на поверхности испытуемого изделия 8. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и расширение диапазона измерения виброускорений без усложнения конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к технике высокоточных измерений, и может быть использовано для измерения перемещений и вибраций.
Известно устройство для измерения виброускорений, снабженное приемными и передающими волоконными световодами и сопряженные с ними чувствительные преобразователи в виде несколько закрепленных балок с инерционной массой (см. патент РФ №2164339, кл. G01D 5/ 26, 2000 г.).
Этот преобразователь позволяет расширить динамический диапазон устройства за счет совмещения функций световедущего элемента и чувствительного консольного элемента. Это усложняет конструкцию и технологию ее изготовления.
Известно также устройство для измерения виброускорений, содержащее рабочий световод, оптически связанный с передающим и приемным световодами и упругий элемент в виде консольной балки, на свободном конце которой расположена инерционная масса с зеркальным отражателем (см. патент ЕПВ №0251048, кл. G01P 15/08, 1987 г.).
Недостатком данного устройства является относительно низкая чувствительность измерения виброускорений, вызванная низким диапазоном угловых перемещений зеркала.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство для измерения виброускорений, содержащее корпус с размещенным в нем чувствительным элементом в виде консольной балки из упругой пластины, на которой размещены груз и зеркальный отражатель, при этом со стороны зеркального отражателя размещен волоконно-оптический информационный преобразователь в виде пучка излучающих и приемных световодов (см. авторское свидетельство СССР №1739301, кл. G01P 15/08, 1992 г.).
Известное устройство содержит рабочий световод для передачи и приема световой энергии и кварцевый стержень, закрепленный на балочке, которая смещается под действием ускорения, модулируя световой сигнал.
Недостатком данного устройства является его относительно низкая чувствительности, сложная технология изготовления чувствительного элемента и относительно узкий диапазон измерений.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении чувствительности и расширении диапазона измерения виброускорений без усложнения конструкции устройства.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для измерения виброускорений, содержащем корпус с размещенным в нем чувствительным элементом в виде консольной балки из упругой пластины, на которой размещен груз и зеркальный отражатель, при этом со стороны зеркального отражателя размещен волоконно-оптический информационный преобразователь в виде пучка излучающих и приемных световодов, груз чувствительного элемента расположен на консольной балке с возможностью перемещения по поверхности балки и фиксации его положения, а зеркальный отражатель, выполненный в виде плоского зеркала, жестко закреплен на конце балки.
Предпочтительно, чтобы пучки излучающих и приемных световодов волоконно-оптического информационного преобразователя были сгруппированы по мозаичной оптической схеме.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для измерения виброускорений.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Устройство для измерения виброускорений (фиг.1) содержит корпус 1, в котором расположен чувствительный элемент в виде консольной балки из упругой пластины 2, на которой расположен груз с возможностью его перемещения и фиксации на поверхности балки (например, при помощи клея). Перемещение груза 3 показано горизонтальными стрелками. На конце консольной балки 2 жестко закреплено плоское зеркало 4. На боковой поверхности корпуса 1 выполнено отверстие для размещения конца волоконно-оптического информационного преобразователя 5 (фиг.2), выполненного в виде пучка излучающего 6 и приемного световода 7, сгрупированного по мозаичной оптической схеме. Зеркальная поверхность плоского зеркала расположена со стороны торцевой поверхности волоконно-оптического преобразователя 5, перпендикулярна зеркальной поверхности плоского зеркала 4. Устройство установлено на поверхности испытуемого изделия 8.
Масса груза выбирается из соотношения:
M=(Т/ 2π)2 K,
где Т - задаваемый период колебаний
К - коэффициент упругости материала консольной балки.
Устройство для измерения виброускорений работает следующим образом.
Для измерения виброускорений испытуемого изделия 8, корпус 1 устройства устанавливается на его поверхности. Направление вектора вибрации показано вертикальной стрелкой на фиг.1. По излучающему световоду 6 осуществляется подача оптического сигнала и засвечивание торца приемного световода 7. В процессе измерения консольная балка 2 изгибается и происходит смещение в вертикальной плоскости зеркальной поверхности плоского зеркала 4. Указанное смещение регистрируется волоконно-оптическим информационным преобразователем 5, и по электрическому сигналу определяется величина виброускорения, регистрируемая блоком измерительных данных (не показан). Для расширения диапазона измеряемых значений виброускорений груз 3 предварительно перемещают по поверхности консольной балки с последующей фиксацией ее положения. Плоское зеркало при этом неподвижно закреплено на конце консольной балки. Это способствует также сохранению рабочих характеристик световодов, а выполнение пучков излучающих и приемных световодов, сгруппированных по мозаичной оптической схеме, повышает чувствительность устройства.
Использование предложенного устройства позволяет повысить надежность работы машин и аппаратов, узлы которых работают в условиях виброускорений.
Claims (2)
1. Устройство для измерения виброускорений, содержащее корпус с размещенным в нем чувствительным элементом в виде консольной балки из упругой пластины, на которой размещен груз и зеркальный отражатель, при этом со стороны зеркального отражателя размещен волоконно-оптический информационный преобразователь в виде пучка излучающих и приемных световодов, отличающееся тем, что груз чувствительного элемента расположен на консольной балке с возможностью перемещения по поверхности балки и фиксации его положения, а зеркальный отражатель, выполненный в виде плоского зеркала, жестко закреплен на конце балки.
2. Устройство для измерения виброускорений по п.1, отличающееся тем, что пучки излучающих и приемных световодов волоконно-оптического информационного преобразователя сгруппированы по мозаичной оптической схеме.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151678/28A RU2454645C1 (ru) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Устройство для измерения виброускорений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151678/28A RU2454645C1 (ru) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Устройство для измерения виброускорений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2454645C1 true RU2454645C1 (ru) | 2012-06-27 |
Family
ID=46681955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010151678/28A RU2454645C1 (ru) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Устройство для измерения виброускорений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2454645C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539681C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения на основе оптического туннельного эффекта |
| RU182627U1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Устройство для измерения ускорений |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3789674A (en) * | 1972-10-27 | 1974-02-05 | Us Navy | Optical accelerometer |
| SU1534408A1 (ru) * | 1988-04-15 | 1990-01-07 | Предприятие П/Я А-3759 | Волоконно-оптический датчик виброускорений |
| SU1739301A1 (ru) * | 1990-02-16 | 1992-06-07 | Научно-исследовательский институт измерительной техники | Оптический вибропреобразователь |
| US5705809A (en) * | 1996-01-02 | 1998-01-06 | Kershaw; Charles H. | Optical transducer for measuring acceleration or vibration using a curved light reflector |
| RU2280876C1 (ru) * | 2005-06-09 | 2006-07-27 | Закрытое акционерное общество "АМД - Центр им. Пилюгина-Холдинг" | Датчик ускорения |
| KR20100122753A (ko) * | 2009-05-13 | 2010-11-23 | 한국과학기술원 | 반사 격자판을 이용한 광섬유 센서 |
-
2010
- 2010-12-17 RU RU2010151678/28A patent/RU2454645C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3789674A (en) * | 1972-10-27 | 1974-02-05 | Us Navy | Optical accelerometer |
| SU1534408A1 (ru) * | 1988-04-15 | 1990-01-07 | Предприятие П/Я А-3759 | Волоконно-оптический датчик виброускорений |
| SU1739301A1 (ru) * | 1990-02-16 | 1992-06-07 | Научно-исследовательский институт измерительной техники | Оптический вибропреобразователь |
| US5705809A (en) * | 1996-01-02 | 1998-01-06 | Kershaw; Charles H. | Optical transducer for measuring acceleration or vibration using a curved light reflector |
| RU2280876C1 (ru) * | 2005-06-09 | 2006-07-27 | Закрытое акционерное общество "АМД - Центр им. Пилюгина-Холдинг" | Датчик ускорения |
| KR20100122753A (ko) * | 2009-05-13 | 2010-11-23 | 한국과학기술원 | 반사 격자판을 이용한 광섬유 센서 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539681C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения на основе оптического туннельного эффекта |
| RU182627U1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Устройство для измерения ускорений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6008898A (en) | Method and apparatus for measuring acceleration and vibration using freely suspended fiber sensor | |
| Lin et al. | A high-resolution fiber optic accelerometer based on intracavity phase-generated carrier (PGC) modulation | |
| AU2011250101B2 (en) | Surface sensing device with optical monitoring system | |
| Fender et al. | Two-axis temperature-insensitive accelerometer based on multicore fiber Bragg gratings | |
| US7222534B2 (en) | Optical accelerometer, optical inclinometer and seismic sensor system using such accelerometer and inclinometer | |
| SE7811821L (sv) | Fiberoptiskt metdon for kraft, tojning, tryck etc | |
| He et al. | Temperature-insensitive 2D tilt sensor with three fiber Bragg gratings | |
| Jia et al. | An active temperature compensated fiber-optic Fabry–Perot accelerometer system for simultaneous measurement of vibration and temperature | |
| CN104296856A (zh) | 增敏平台光纤光栅振动传感器 | |
| RU2454645C1 (ru) | Устройство для измерения виброускорений | |
| Kreger et al. | High resolution, high sensitivity, dynamic distributed structural monitoring using optical frequency domain reflectometry | |
| Liu et al. | Development of an optical accelerometer for low-frequency vibration using the voice coil on a DVD pickup head | |
| Sienkiewicz et al. | A simple fiber-optic sensor for use over a large displacement range | |
| Wu et al. | A novel optical accelerometer based on slant-ended fiber | |
| Duncan | Modal interference techniques for strain detection in few-mode optical fibers | |
| Vallan et al. | An intensity based fiber accelerometer | |
| Casas-Ramos et al. | Cantilever beam vibration sensor based on the axial property of fiber Bragg grating | |
| CA1334630C (en) | Measuring device | |
| Ma et al. | Investigation of the transient behavior of a cantilever using a point-wise fiber Bragg grating displacement sensor system | |
| KR101166182B1 (ko) | 광섬유 센서를 이용한 경사계/가속도계 | |
| RU101848U1 (ru) | Сейсмограф | |
| US20240230706A9 (en) | Photonic accelerometer | |
| Casas-Ramos et al. | Modified optical fiber Bragg grating accelerometer | |
| Avilés-López et al. | Development of Membranes for Use as the Seismic Mass in a Fiber Optic-Accelerometer | |
| Poczęsny et al. | Comparison of macrobend seismic optical fiber accelerometer and ferrule-top cantilever fiber sensor for vibration monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151218 |