SU1052894A1

SU1052894A1 - Пьезооптический преобразователь давлени

Info

Publication number: SU1052894A1
Application number: SU823416076A
Authority: SU
Inventors: Александр Юрьевич Владимиров; Наталья Владимировна Перминова
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1983-11-07

Abstract

ПЬЕЭООГГГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий источник света, по ходу луча которого расположен чувствительный элемент, вь полненный из фотоупругого метериала, пол ризационно-оптическую систему и приемное устройство, отличающийс - тем, что, с целью повышени быстродействи и точности измерени , в нем чувствительный элемент выполнен в виде пр моугольной призмы с процоль- ным осевым сквозным каналом дл ПОФвода измер емой среды, причем плоскость основани призмы параллельна , а боковые грани призмы перпендикул$фны нап , равлению хода светового луча, а внутренн поверхность канала смешена относительно плоскости основани на величту не менее диаметра светового луча. (Л ел tc ас со 4

Description

Изобретение относится к контрольно· измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления.

Известны пьезооптические преобразователи давления, содержащие источник света, мембрану из пьезооптического материала, поляризационно-оптическую систему и электрическую схему измере— > ния tl 3«

Недостатком известных устройств являются низкие точность и быстродействие.

Известен также пьезооптический преобразователь давления, содержащий иоточник света, , по ходу светового луча которого расположены чувствительный элемент, выполненный из фотоупругого материала, поляризационно-оптическую систему и приемное устройство [21,

Однако такое устройство характеризуется низкой точностью и недостаточным быстродействием, а также ограниченной областью применения.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения. 25'

Поставленная цель достигается тем, что в пьезооптическом преобразователе давления, содержащем источник света, по ходу светового луча которого расположен чувствительный элемент, выпол- ₃₀ценный из фотоупругого материала, поляризационно-оптическую систему и приемное устройство, чувствительный элемент выполнен в виде прямоугольной призмы с продольным осевым сквозным каналом для подвода измеряемой среды, причем плоскость основания призмы параллельна, а боковые грани, призмы перпендикулярны направлению хода светового луча, а внутренняя поверхность канала смещена относительно плоскости основания на величину не менее диаметра светового луча.

На чертеже показан пьезооптический преобразователь давления в плоскости распространения светового луча, разрез.

' Пьезооптический преобразователь давления состоит из источника 1 света, прямоугольной призмы 2 со сквозным осевым каналом 3, параллельным плос-

Claims

ПЬЕЗООГГГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий источник света, по ходу луча которого расположен чувствительный элемент, выполненный из фотоупругого материала, поляризационно-оптическую систему и приемное устройство, отличающийся- тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в нем чувствительный элемент выполнен в виде прямоугольной призмы с продольным осевым сквозным каналом для подвода измеряемой среды, причем плоскость основания призмы параллельна , а боковые грани призмы перпендикулярны направлению хода светового луча, а внутренняя поверхность канала смешена относительно плоскости основания на величину не менее диаметра светового луча.

SU ,.,1052894

1052894 J кости ее основания, пол$физатора 4, фазосдвигаюших пластин 5, анализатора 6 и дифференциального фотоприемника 7. Призма 2 выполнена Из материала, обла5 дающего пьезооптическим эффектом, например фосфида галлия. Канал 3 сообщается со средой, давление которой измеряется.

Устройство работает следующим обра10 зом.

Луч от источника 1 света проходит поляризатор 4, после чего становится плоско поляризованным. Давление среды в канале 3 вызывает пропорциональное

15 ему поле механических напряжений в-.приэме 2, приводящее к двулучепреломлению светового луча. Коэффициенты преломления этих лучей пропорциональны соответствующим главным напряжениям в приэ20 ме 2. Эти два луча не изменяют своего '* направления, так как луч свети перпендикулярен боковой входной грани призмы 2, но распространяются в ней с различной скоростью и приобретают некоторую разность хода (разность фаз), пропорциональную измеряемому давлению. Анализатор 6 выделяет из указанных лучей составляющие, плоскости поляризации которых параллельны его плоокости поляризации. В результате интерференции выделенных составляющих, которые являются когерентными, интенсивность* света после анализатора 6 зависит от измеряемого давления.

Для получения максимальной крутизны изменения светового потока и для использования линейного участка характеристики устанавливается фазосдвигающая четвертьволновая пластинка 5. Благодаря начальному сдвигу фаз пьезооптический преобразователь давления может работать как на положительные, так и на отрицательные давления относительно выбранного начального уровня.

Использование изобретения позволяет производить измерения давления воды в порах глины без внесения искажений в исследуемый процесс, что выгодно отличает предлагаемый преобразователь от известных.