СОWITH
гоgo
00 Изобретение относитс к измерительной технике и может быть исполь зовано дл измерени амплитуды и фо мы колебаний объектов с зеркально о ражающей поверхностью. Известен способ контактного изме рени амплитудь) колебаний объектов, заключающийс в закреплении на поверхности контролируемого объекта инерционного преобразовател , напри мер пьезоэлектрического, и анализе амплитудно-частотных характеристик с выхода преобразовател tl . Недостатками указанного способа вл ютс низка точность измерений амплитуды колебаний объектов, обусловленна вли нием инерционного датчика на измер емые параметры , и больша трудоемкость измерений при контроле пол поверхностных виброперемещений и определении формы колебаний объекта, обусловленна локальностью измерений. Известен способ контрол амплитуды колебаний объектов, в основе к торого лежит метод оптической интер ферометрии, основанный на зондирова нии контролируемого объекта светово волной, совмещений переотраженной объектом световой волны с опорной световой волной и преобразовании, интенсивности полученной интерференционной картины в электрический сигнал, по которому суд т о величине , амплитуды колебаний объекта С2 J. Недостатком данного способа вл етс больша трудоемкости контрол , обусловленна локальностью измерений , что вызывает необходимость ска нировани поверхности объекта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ контрол амплитуды и формы колебаний объектов, по которому возбуждают в контролируемом объекте упругие колебани и облучают его световым и лучением 131 Недостаток i известного способа заключаетс в большой трудоемкости при контроле амплитуды и формы кот ебаний объектов в широком диапазоне частот. Это обусловлено тем, что при работе по данному способу регистрируют голографические интерферограммы объекта с использованием методики усреднени , контроль ведут на фиксированных частотах, а дл поQ2 лучени информации в широком диапазоне частот требуетс регистрировать большое число голографических интерферограмм . Цель изобретени - снижение трудоемкости контрол . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу контрол амплитуды и формы колебаний объектов, по которому возбуждают в контролируемом объекте упругие колебани и облучают его световым излучением, наход т положение плоскости локализации фокальных точек, формируемых в резуль тате переотражени излучени контролируемым объектом, определ ют число фокальных точек, измер ют рассто ние от плоскости локализации фокальных точек до контролируемого объекта и суд т о форме колебаний по числу фокальных точек, а амплитуду колебаний определ ют по формуле: itrn-Vl6rV-o2 где а - амплитуда колебаний объекта; г - рассто ние от плоскости лока лизации фокальных точек до объекта; D - длина объекта; п - число фокальных точек в плоскости их локализации. На фиг. 1 изображена схема устройства , реализующего способ контрол амплитуды и формы колебаний объектов; на фиг. 2 - схема образовани фокальных точек. Устройство содержит источник 1 света, например лазер, коллиматор 2, осто щий из двух линз 3 и i, сгветоделитель 5, вибратор 6 и экран 7. Пучок света -лазера 1 расшир етс коллимируетс при помощи линз 3 и , освещает объект 8, переотражатс им и направл етс светоделитеем 5 в сторону экрана 7, который меет возможность перемещени перпеникул рно направлению распространеи световой волны. При неподвижном объекте 8 экран 7 авномерно освещаетс переотраженой объектом световой волной. Контроль амплитуды и формы колеаний объектов по предлагаемому пособу осуществл етс следующим обазом . При возбуждении с помощью вибраора 6 в контролируемом объекте 8 3 упругих колебаний в нем могут возбуждатьс различные формы колебаний в зависимости от частоты возбуждени и резонансной частоты объекта 8 плоска поверхность трансформируетс в последовательность выпукло-вог нутых элементов, Выпуклые элементы при этом рассеивают сеет, а вогнутые фокусируют формиру на определенном удалении от объекта 8 фокальные точки (дл случа , показанного на фиг. 2, точки 9 и 10 - за один полупериод холебани , точка 1Г- за второй полуп риод ). Вследствие процесса усреднени глаз наблюдател будет видеть, фокальные точки в плоскости локализации . Рассто ние г от объекта 8 до плоскости локализации фокал1ьных точек 9 и 10 целиком определ етс амплцтудой колебаний объекта 8, а чис ло фокальных точек позвол ет судить о форме этих колебаний. Формула определени амплитуды ко лебаний выводитс из элементарных геометрйчвАки построений и имеет ви 8 а - амплитуда колебаний; где п - число фокальных точек; г - рассто ние от плоскости локализации фокальных точек до объекта; D - длина объекта. Плоскость локализации фокальных точек 9-11 наход т смещение экрана 7 по максимальной фокусировке этих точек на экране 7. SateM определ ют число п фокальных точек и рассто ние от плоскости локализации до объекта 8 и провод т вычислени по формуле (1 ). ., Использование предлагаемого способа позвол ет за счет замены опера ций, св занных с получением, обработкой и расшифровкой голографических интерферограмм, на операции определени положени плоскости локализации фокальных точек, их числа и рассто ни от найденной плоскости до контролируемого объекта резко снизить трудоемкость и повысить производительность контрол .00 The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the amplitude and vibration of objects with a mirror surface. The known method of contact measurement of the amplitude of the oscillations of objects, which consists in fixing an inertial converter, for example, a piezoelectric transducer, on the surface of a monitored object and analyzing the amplitude-frequency characteristics from the output of the converter tl. The disadvantages of this method are the low accuracy of measurements of the amplitude of oscillations of objects, due to the influence of the inertial sensor on the measured parameters, and the greater laboriousness of measurements when controlling the floor of surface vibration displacements and determining the shape of oscillations of the object, due to the locality of measurements. A known method for controlling the amplitude of oscillations of objects, based on the optical optical interferometry method, based on sounding a controlled object by a light wave, combining a light wave re-reflected by an object with a reference light wave, and converting the intensity of the resulting interference pattern into an electrical signal judged by about the magnitude, amplitude of oscillations of the object C2 J. The disadvantage of this method is the large labor intensity of the control, due to the locality of the measurements, which causes Parts Required ska nirovani object surface. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of controlling the amplitude and vibration shape of objects, which excite elastic oscillations in a controlled object and irradiate it with light and radiation 131 The disadvantage i of the known method lies in the large labor intensity in controlling the amplitude and shape of the collisions objects in a wide range of frequencies. This is due to the fact that when using this method, holographic interferograms of the object are recorded using the averaging technique, the control is carried out at fixed frequencies, and in order to emit information in a wide frequency range, a large number of holographic interferograms must be recorded. The purpose of the invention is to reduce the labor intensity of the control. This goal is achieved by the fact that according to the method of controlling the amplitude and shape of oscillations of objects, according to which elastic oscillations are excited in a controlled object and irradiated with light radiation, find the position of the localization plane of the focal points formed by the reflections of the controlled object, the number of focal points points, measure the distance from the plane of localization of the focal points to the object being monitored and judge the form of oscillations by the number of focal points, and the amplitude of oscillations determined by the formula: itrn-Vl6rV-o2 where a is the amplitude of the object; r is the distance from the plane of localization of focal points to the object; D is the length of the object; n is the number of focal points in the plane of their localization. FIG. 1 shows a diagram of a device that implements a method for controlling the amplitude and shape of oscillations of objects; in fig. 2 is a diagram of the formation of focal points. The device contains a light source 1, for example, a laser, a collimator 2, the remaining of two lenses 3 and i, a splitter 5, a vibrator 6 and a screen 7. The beam of light of laser 1 is expanded by means of a lens 3 and is re-reflected by the lens 8 and is directed by beam-splitting 5 towards the screen 7, which has the ability to move perpendicularly to the direction of propagation of the light wave. With a stationary object 8, the screen 7 is uniformly illuminated by a light wave that is re-reflected by the object. The control of the amplitude and shape of the rutting of objects according to the proposed manual is carried out as follows. When excited by a vibrator 6 in a controlled object 8 3 of elastic oscillations, various forms of oscillations can be excited in it, depending on the frequency of the excitation and the resonant frequency of the object 8, the flat surface transforms into a sequence of convex elements, the convex elements scatter sowed and concave focusing the formation at a certain distance from the object 8 are the focal points (for the case shown in Fig. 2, points 9 and 10 - for one half-period of chopping, point 1G- for the second half-period). Due to the averaging process, the observer’s eyes will see focal points in the localization plane. The distance r from the object 8 to the plane of localization of the focal points 9 and 10 is entirely determined by the amplitude of the oscillations of the object 8, and the number of focal points makes it possible to judge the form of these oscillations. The formula for determining the oscillation amplitude is derived from the elementary geometry of the constructions and has a voltage of 8 a — the amplitude of the oscillations; where n is the number of focal points; r is the distance from the plane of localization of the focal points to the object; D is the length of the object. The localization plane of the focal points 9-11 find the offset of the screen 7 by maximally focusing these points on the screen 7. SateM determines the number n of focal points and the distance from the localization plane to the object 8 and calculates using formula (1). . The use of the proposed method allows, by replacing the operations associated with obtaining, processing and decoding holographic interferograms, with the operation of determining the position of the localization plane of focal points, their number and distance from the found plane to the object being monitored, drastically reducing labor intensity and increasing productivity. control
. f. f