SU1223029A1 - Устройство дл измерени вибраций объектов (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Устройство дл  измерени  вибраций объектов, содержащее источник излучени  и последовательно ус- тановленные по ходу излучени  светоделитель , раздел ющий излучение на два пучка - опорный и измерительный, диафрагму, расположенную в измерительном пучке, два фотоприемника, установленные один в измерительном пучке по ходу излучени  за диафрагмой , а другой в опорном пучке по ходу излучени  от светоделител , блок обработки сигналов, соединенный входом с выходами каждого из фотоприемников , и фокусирующий объектив, о тлич ающе е с  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерени  и расширени  класса контролируемых объектов, оно снабжено двум  объективами, установленными один в измерительном пучке по ходу излучени  от светоделител  перед диафрагмой, а другой в опорном пучке по ходу излучени  от светоделител  перед фотоприемником, оба объектива размещены в одной плоскости , а светоделитель выполнен в виде прозрачного диска, на каждой стороне которого нанесены маски, представл ющие собой полукружь , сдвинутые на 180 одно относительно другого , с прорез ми в. виде равновеликих секторов и полуколец, расположенных симметрично относительно осей каждого из объективов, а фокусирующий объектив располагаетс  перед объектом контрол  в ходе излучени , отраженного от него, а светоделитель установлен с возможностью вращени  вокруг своей оси. 2. Устройство дл  измерени  вибраций объектов, содержащее источник излучени  и последовательно установленные по ходу излучени  светоделитель , раздел ющий излучение на два пучка - опорный и измерительный, диафрагму, расположенную в измерительном пучке, два фотоприемника, установленные один в измерительном пучке по ходу излучени  за диафрагмой , а другой в опорном пучке по ходу излучени  от светоделител , блок обработки сигналов, соединенный входом с выходами каждого из фотоприемников , и фокусирующий объектив, о т- личающеес  .тем, что, с целью повьшени  чувствительности и точности измерени  и расширени  класса контролируемых объектов, оно снабжено объективами, установленными один в измерительном пучке по . to

Description

ходу излучени  от светоделител  перед диафрагмой, а другой в опорном, по ходу излучени  от светоделител  перед фотоприемником, оба объектива размещены в одной плоскости, а светоделитель вьшолнен в виде прозрачного диска, на каждой стороне которого нанесены маски, представл ющие собой полукружь , сдвинутые

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к оптическим устройствам дл  измерени  вибрации и линейных перемещений объектов , и может быть использовано в системах автоматического контрол  и регулировани  энергетического оборудовани  и различных технологических процессов.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности измерени  и расширение класса контролируемых объектов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  вибраций объектов имеет два канала - опор- ньй и измерительный, излучение от объекта поочередно направл етс  то в один, то в другой канал, что, в свою очередь, обеспечивает максимально возможную глубину модул ции и, следовательно , повышает соотношение сиг- нал/щум.

На фиг.1 приведена оптическа  схема устройства дл  измерени  вибраций объекта; на фиг.2 - схема вьтол- йени  светоделител  с нанесенными на его стороны маскамиJ на фиг.З - другой вариант схемы вьшолнени  светоделител .

Устройство по первому варианту содержит источник 1 излучени , светоделитель 2, установленный под углом к оптической оси, и фокусирующий объектив 3, установленньй по ходу излучени  за светоделителем 2.

Позицией А обозначена поверхность объекта, вибрации которого подлежат контролю. Устройство по первому варианту содержит также два объектива .5 и 6, расположенных в опорном и

на 180 одно относительно другого, с прорез ми в виде концентричных полукругов с симметрично расположенными относительно осей двух объе|«- тивов, фокусирующий объектив распола гаетс  перед объектом контрол  в ходе излучени , отраженного от него, а светоделитель установлен с возможностью вращени  вокруг своей оси.

5

0

5

0

5

0

измерительном пучках, диафрагму 7, расположенную в измерительном пучке за объективом 5, два фотоприемника 8 и 9, установленных в одной плоскости в каждом из пучков, и электронный блок 10 сравнени  и обработки сигналов с фотоприемников 8 и 9. . Светоделитель 2 (фиг.2) вьшолнен в виде прозрачного диска, на каждой стороне которого нанесены маски, представл ющие собой полукружь , сдвинутые на 180 одно относительно другого, с прорез ми в виде равновеликих секторов и полуколец, расположенных симметрично относительно осей каждого из объективов 5 и 6.

В устройстве по второму варианту светоделитель 2 выполнен в виде прозрачного диска, на каждой стороне которого нанесены маски, представл ющие собой полукружь , сдвинутые на 180° одно относительно другого с прорез ми в виде концентричных полукругов с симметрично расположенными относительно осей двух объективов 5 и 6.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

Излучение от источника 1 через прозрачное полукольцо светоделител  2 проходит к фокусирующему объективу 3 и сход щимс  пучком падает на поверхность объекта 4, параметры вибрации которого подлежат измерению. Отраженна  назад поверхностью объекта 4 часть излучени  собираетс  фокусирующим объективом 3 и параллельным пучком света падает на отражающий сектор светоделител  2. Светоделителем 2 излучение раздел етс  на измерительный и опорный пучки и попадает

3

на объективы 5 и 6 промодулированным по амплитуде с частотой, завис щей от скорости вращени  светоделител  2 и количества секторов. От светоделител  2 излучение попадает поочередно то в опорный, то в измерительньй каналы, последний из которых снабжен диафрагмой 7, установленной в фокальной плоскости объектива 5. Во врем , когда поверхность контролируемого объекта 4 находитс  в фокальной плоскости фокусирукщего объектива 3, сигналы фотоприемников 8 и 9 равны, и на выходе блока 10 обработки сигналов вьщел етс  нулевое разностное напр жение. При смещении поверхности объекта 4 в ту или иную сторону от положени  фокуса объектив 3 изображение светового п тна на поверхности объекта 4, сформированное объективом 5 в плоскости диафрагмы 7, увеличиваетс , и, если диаметр

23029Л

п тна больще диаметра отверсти  диафрагмы 7, то световой поток, падающий на фотоприемник 9 изл чени , уменьщаетс  пропорционально смещению е поверхности объекта 4.. При повороте светоделител  2, когда отраженное назад от поверхности объекта 4 излучение падает на заднюю по ходу луча поверхность светоделител , световой 10 поток попадает на объектив 6, состо щий в опорном канале, и фотоприемник 8, что позвол ет отслеживать изменени  мощности источника 1 излучени  и свойств отражающей поверхнос- 15 ти объекта 4.

Устройство по второму варианту работает аналогичным образом, однако благодар  прорез м в светоделите- 0 ле 2, выполненным в виде концентричных полукругов, глубина модул ции ста- новитс  близкой 100%.

Su cSepjry

6tiff

/

Фиг

Bt/d cBepxy

Bud снизу

Редактор О.Головач

Составитель Н.Чичварин

Техред О.Сопко Корректор В.Бут га

Заказ 1700/42 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фи.3

Claims (2)

1. Устройство для измерения вибраций объектов, содержащее источник излучения и последовательно установленные по ходу излучения светоделитель, разделяющий излучение на два пучка - опорный и измерительный, диафрагму, расположенную в измерительном пучке, два фотоприемника, установленные один в измерительном пучке по ходу излучения за диафрагмой, а другой в опорном пучке по ходу излучения от. светоделителя, блок обработки сигналов, соединенный входом с выходами каждого из фотоприемников, и фокусирующий объектив, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения и расширения класса контролируемых объектов, оно снабжено двумя объективами, установленными один в измерительном пучке по ходу излучения от светоделителя перед диафрагмой, а другой в опорном пучке по ходу излучения от светоделителя перед фотоприемником, оба объектива размещены в одной плоскос ти, а светоделитель выполнен в виде прозрачного диска, на каждой стороне которого нанесены маски, представляющие собой полукружья, сдвинутые на 180 одно относительно другого, с прорезями в. виде равновели ких секторов и полуколец, расположенных симметрично относительно осей каждого из объективов, а фокусирующий объектив располагается перед объектом контроля в ходе излучения, отраженного от него, а светоделитель установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

2. Устройство для измерения вибраций объектов, содержащее источник излучения и последовательно установленные по ходу излучения светоделитель, разделяющий излучение на два пучка - опорный и измерительный, диафрагму, расположенную в измерительном пучке, два фотоприемника, установленные один в измерительном пучке по ходу излучения за диафрагмой, а другой в опорном пучке по ходу излучения от светоделителя, блок обработки сигналов, соединенный входом с выходами каждого из фотоприемников, и фокусирующий объектив, о тличающееся .тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения и расширения класса контролируемых объектов, оно снабжено двумя объективами, установленными один в измерительном пучке по .

ходу излучения от светоделителя перед диафрагмой, а другой в опорном, пучке по ходу излучения от светоделителя перед фотоприемником, оба объектива размещены в одной плоскости, а светоделитель выполнен в виде прозрачного диска, на каждой стороне которого нанесены маски, представляющие собой полукружья, сдвинутые на 180^й одно относительно другого, с прорезями в виде концентричных полукругов с симметрично расположенными относительно осей двух объективов, фокусирующий объектив распола гается перед объектом контроля в ходе излучения, отраженного от него, а светоделитель установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.