SU1201688A1

SU1201688A1 - Apparatus for measuring parameters of mechanical vibrations

Info

Publication number: SU1201688A1
Application number: SU843721825A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Михайлович Аранчук; Федор Григорьевич Дрик; Сергей Алексеевич Зубко; Юлия Ивановна Савилова
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1985-12-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ ПАРАЖТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ содержащее источник когерентного излучени , последовательно устано ленные по ходу излучени линзу и фотоприемник , и блок регистрации параметров, вход которого электрически св зан с выходом фотоприемника, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности измерений, оно снабжено двум дифракционными решетками, выполненными с одинаковым пространственным периодом и установленными параллельно друг другу последовательно одна за другой по ходу излучени между источником и линзой, а фотоприемник располагаетс в ходе отражаемого от объекта излучени в первом пор дке дифракции излучени , нормально падающего на ближайшую io-источнику решетку . 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что дифракционные решетки выполнены с синусоидальным пропусканием.1. A DEVICE FOR MEASURING PARAM-PLAYERS OF MECHANICAL VIBRATIONS containing a source of coherent radiation, a lens and a photo-receiver successively installed along the radiation path, and a parameter registration unit, whose input is electrically connected to the photo-receiver output, which is equipped with two diffraction gratings made with the same spatial period and installed parallel to each other successively one after the other during the course of the radiation between the sources nickname and the lens, and the photodetector is disposed in the radiation reflected from the object in the first order of diffraction of radiation normally incident to the nearest io-source grating. 2. A device according to claim 1, characterized in that the diffraction gratings are made with sinusoidal transmission.

Description

Изобретение относится К контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения.параметров вибраций и ударов.The invention relates to instrumentation and can be used to measure vibration and shock parameters.

, Целью изобретения является повышение производительности измерений., The aim of the invention is to increase the performance of measurements.

На чертеже представлена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство для измерения параметров механических колебаний содержит источник 1 когерентного' излучения и последовательно установленные по ходу излучения линзу 2 и фотоприемник 3, и блок 4 регистрации параметров, вход которого электрически связан с выходом фотоприемника 3. Две дифракционные решетки 5 и 6, выполненные с одинаковым пространственным периодом, установлены параллельно друг другу последовательно одна за другой по ходу излучения между источником 1 и линзой 2, а фотоприемник 3 располагается в ходе отражаемого от объекта 7 излучения в первом порядке дифракции излучения, нормально падающего на ближайшую к источнику 1 решетку 5. Дифракционные решетки 5 и 6 выполняют с синусоидальным пропусканием.A device for measuring the parameters of mechanical vibrations contains a source 1 of coherent radiation and a lens 2 and a photodetector 3 sequentially installed along the radiation, and a parameter recording unit 4, the input of which is electrically connected to the output of the photodetector 3. Two diffraction gratings 5 and 6, made with the same spatial period, are installed parallel to each other sequentially one after another in the course of radiation between the source 1 and the lens 2, and the photodetector 3 is located in the course of radiation reflected from the object 7 in the first diffraction order of radiation normally incident on the grating 5 closest to the source 1. Diffraction gratings 5 and 6 are performed with sinusoidal transmission.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Когерентное излучение от источника 1 падает на дифракционную решетку 5 и дифрагирует на ней. Часть излучения проходит через дифракционную решетку 5, не дифрагируя. Другая ^:часть излучения в результате дифракции на дифракционной решетке 5 изменяет направление своего распространения, отклоняясь в первый порядок дифракции от первоначального направления. Недифрагированный пучок падает на дифракционную решетку 6. Часть этого пучка проходит. через дифракционную решетку 6, не меняя своего направления распространения, падает на линзу 2 и фокусируется ею в точке на поверхности объекта 7. Дифрагированный пучок падает на дифракционную решетку 6 и дифрагирует на ней. Так как период второй дифракционной решетки 6 равен периоду первой дифракционной решетки 5, то часть излучения, отклоняемая в первый порядок дифракции, распространяется в том же направлении, что и недифрагированный пучок, падает на линзу 2 и фокусируется ею на поверхности объекта 7 в той же точке, что и недифрагированный пучок. Недифрагированный пучок отражается от объекта 7, проходит через линзу 2 и падает на дифракционную 5 решетку 6. Часть этого пучка прохо* дит через дифракционную решетку 6, падает на дифракционную решетку 5 и дифрагирует на ней. При этом часть излучения меняет направление своего 10 распространения, отклоняясь в первый порядок дифракции от первоначального направления. Дифрагированный пучок отражается от объекта 7, падает на линзу 2 и после прохождения линзы 2 15 распространяется в том же направлении, что и недифрагированный пучок. После прохождения дифракционной решетки 6 часть дифрагированного пучка меняет направление своего распро2о странения, отклоняясь в первый порядок дифракции, и падает на дифракционную решетку 5. Часть пучка проходит через дифракционную решетку 5, не отклоняясь ею. При этом эта 25 часть дифрагированного пучка совмещается с частью недифрагированного пучка, отклоненной дифракционной решеткой 5, и они интерферируют на светочувствительной площадке фото₃₀ приемника. 3. Для сокращения потерь энергии когерентного излучения при его дифракции на дифракционных решетках 5 и 6 в качестве последних использует решетки с синусоидальным пропусканием, которые можно получить 35 например, голографическим способом.Coherent radiation from the source 1 falls on the diffraction grating 5 and diffracts on it. Part of the radiation passes through the diffraction grating 5 without diffracting. Another ^: part of the radiation as a result of diffraction by the diffraction grating 5 changes the direction of its propagation, deviating to the first diffraction order from the original direction. The undiffracted beam falls onto the diffraction grating 6. A part of this beam passes. through the diffraction grating 6, without changing its propagation direction, it falls on the lens 2 and focuses it at a point on the surface of the object 7. The diffracted beam falls on the diffraction grating 6 and diffracts on it. Since the period of the second diffraction grating 6 is equal to the period of the first diffraction grating 5, the part of the radiation deflected to the first diffraction order propagates in the same direction as the undiffracted beam, falls on the lens 2 and focuses on the surface of the object 7 at the same point as undiffracted beam. The undiffracted beam is reflected from the object 7, passes through the lens 2 and falls on the diffraction grating 5. A part of this beam passes through the diffraction grating 6, falls on the diffraction grating 5 and diffracts on it. In this case, part of the radiation changes the direction of its 10 propagation, deviating to the first diffraction order from the original direction. The diffracted beam is reflected from the object 7, falls on the lens 2 and after passing through the lens 2 15 propagates in the same direction as the undiffracted beam. After passing through the diffraction grating 6, part of the diffracted beam changes its propagation direction, deviating to the first diffraction order, and falls on the diffraction grating 5. A part of the beam passes through the diffraction grating 5 without deviating from it. Moreover, this 25 part of the diffracted beam is combined with the part of the undiffracted beam deflected by the diffraction grating 5, and they interfere on the photosensitive area of photo _{30 of the} receiver. 3. To reduce the energy loss of coherent radiation during its diffraction by diffraction gratings 5 and 6, the lattices with sinusoidal transmission are used as the latter, which can be obtained 35, for example, by the holographic method.

Такие решетки дают только первые порядки дифракции и, следовательно, нет потерь на дифракцию более высоких порядков. Интенсивность интерференционной картины преобразуется фотоприемником 3 в электрический сигнал, величина которого отображается блоком 4 регистрации параметров. При механических колебаниях объек*5 та 7 изменяется разность хода между пучками, падающими на объект 7 под разными углами, и изменяется интенсивность интерференционной картины на светочувствительной площадке фотоприемника 3 . По изменениям интенсивное-, ти интерференционной картины определяют параметры механических колебаний.Such gratings give only the first diffraction orders and, therefore, there are no diffraction losses of higher orders. The intensity of the interference pattern is converted by the photodetector 3 into an electrical signal, the magnitude of which is displayed by the parameter registration unit 4. With mechanical vibrations of the object * 5 and 7, the path difference between the beams incident on the object 7 at different angles changes, and the intensity of the interference pattern on the photosensitive area of the photodetector 3 changes. The changes in the intensity of the interference pattern determine the parameters of mechanical vibrations.

Таким образом, введение двух дифракционных решеток, установленных указанным образом, позволяет ускорить юстировку устройства перед началом измерения, что приводит к повышению производительности измерений.Thus, the introduction of two diffraction gratings installed in this way allows you to speed up the alignment of the device before starting the measurement, which leads to increased measurement performance.

Claims

'1. DEVICE FOR MEASURING THE PARAMETERS OF MECHANICAL OSCILLATIONS, containing a source of coherent radiation, a lens and a photodetector sequentially installed along the radiation, and a parameter recording unit, the input of which is electrically connected to the output of the photodetector, characterized in that, in order to increase the measurement performance, it equipped with two diffraction gratings made with the same spatial period and mounted parallel to each other sequentially one after another along the radiation path between the source chnikom and the lens, and a photodetector located in the radiation reflected from the object in the first diffraction order, normally incident to the nearest kistochniku bars.

2. The device according to claim 1, characterized in that the diffraction gratings are made with sinusoidal transmission.