SU1278730A1 - Accelerometer - Google Patents
Accelerometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1278730A1 SU1278730A1 SU853928820A SU3928820A SU1278730A1 SU 1278730 A1 SU1278730 A1 SU 1278730A1 SU 853928820 A SU853928820 A SU 853928820A SU 3928820 A SU3928820 A SU 3928820A SU 1278730 A1 SU1278730 A1 SU 1278730A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transparent
- float
- mirror
- optical system
- coordinate
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может найти при- менение дл измерени ускорени движущихс объектов. Дп повышени чувствительности цилиндрическа часть корпуса камеры 1 вьтолнена из прозрачной 3 и непрозрачной 4 частей . У прозрачной части 3 размещена оптическа система 16, состо ща из плоских зеркал 17 и 18, установленных под углом и обращенных зеркальными поверхност ми друг к другу , а также параболического отражател 19. Световой луч В из диафраг (Л 26The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the acceleration of moving objects. Dp increase the sensitivity of the cylindrical part of the camera body 1 is made of transparent 3 and opaque 4 parts. At the transparent part 3 there is an optical system 16, consisting of flat mirrors 17 and 18, mounted at an angle and facing mirror surfaces to each other, as well as a parabolic reflector 19. Light beam B from the diaphragm (L 26
Description
12 мы 6, пройд через прозрачные части торцов 6, 8 камеры 1 и поплавка 7 и отразившись от конусного отражател 13 через щелевую кольцевую диафрагму 10, попадает на зеркальную поверхность 5 камеры 1. После многократного отражени от зеркальных поверхностей 5 и 9 корпуса и поплавка луч попадает через прозрачную часть 3 корпуса 1 и оптическую систему 16 в дополнительный координатно-чувстБИтельный приемник 20, Второй луч А из диафрагмы 15 аналогич0 ным образом выходит из корпуса 1 попадает на один из световодов 22 координатно-чувствительного фотоприемника 21. При действии ускорени поплавок 7 перемещаетс вдоль оси вращени , вызыва перемещение световых лучей, причем луч В из оптической системы 16 полностью пройдет всю измерительную шкалу приемника 20, в то врем как луч А переместитс на одно деление шкалы приемника 21, равное рассто нию между торцами 23 соседних световодов 22. 2 ил.12 we 6, having passed through the transparent parts of the ends 6, 8 of the chamber 1 and the float 7 and having reflected from the tapered reflector 13 through the slit annular diaphragm 10, hits the mirror surface 5 of the chamber 1. After multiple reflection from the mirror surfaces 5 and 9 of the housing and the float enters through the transparent part 3 of housing 1 and the optical system 16 into the additional coordinate-sensing receiver 20. The second beam A from the diaphragm 15 leaves the housing 1 in a similar way onto one of the light guides 22 of the coordinate-sensitive photodetector 21. Under the action of acceleration, the float 7 moves along the axis of rotation causing the light rays to move, with beam B from the optical system 16 completely passing the entire measuring scale of receiver 20, while beam A will move by one division of the scale of receiver 21 equal to the distance between the ends of 23 adjacent fibers 22. 2 ill.
1one
Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение дл измерени ускорени движущихс объектов.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the acceleration of moving objects.
Цель изобретени - повышение чувствительности .The purpose of the invention is to increase the sensitivity.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема прохождени лучей в оптической системе.Figure 1 presents the scheme of the proposed device; Figure 2 is a beam path in the optical system.
Устройство содержит герметическую цилиндрическую камеру 1, заполненную прозрачной жидкостью 2, цилиндрическа часть камеры 1 выполнена составной из прозрачной 3 и непрозрачной А частей, причем внутренн цилиндрическа поверхность 5 непрозрачной части 4 вьщолнена зеркальной , а торец 6 камеры 1, примыкающий к непрозрачной части 4, выполнен прозрачным. Внутри камеры 1 расположен поплавок 7, выполненньй в виде пустотелого герметичного цилиндра , один из торцов 8 которого выполнен прозрачным, а внешн цилиндрическа поверхность 9 выполнена зеркальной и снабжена двум щелевыми кольцевыми диафрагмами 10 и 11The device comprises a hermetic cylindrical chamber 1 filled with a transparent liquid 2, the cylindrical part of chamber 1 is made of a composite of transparent 3 and opaque And parts, and the inner cylindrical surface 5 of the opaque part 4 is mirror-like, and the end 6 of chamber 1, adjacent to the opaque part 4, is made transparent. Inside the chamber 1 there is a float 7, made in the form of a hollow hermetic cylinder, one of the ends 8 of which is made transparent, and the outer cylindrical surface 9 is made mirror-like and provided with two slit ring diaphragms 10 and 11
Внутри поплавка 7 размещены конусные отражатели 12 и 13, установленные соосно с поплавком 7, причем отражатель 13, сопр женный с прозрачной торцовой стенкой 8, выполнен в виде кольца. Источник 14 света снабжен дйум кольцевыми диафрагмами 15 и 16, оптически взаимодействующими, соответственно, с конусными отражател ми 12 и 13. Отражатель 13 через щелевую диафрагму 10, зеркальные поверхности 5 и 9 и прозрачную часть 3 камеры 1 оптически св зан с оптической системой 16, состо щей из плоких зеркал 17 и 18, обращенных зерг кальными поверхност ми друг к другу и развернутых относительно друг друга на угол V , параболического отражател 19, установленного так, что f его фокус расположен на поверхности зеркала 17, а сам параболический отражатель 19 снабжен плоским зеркалом 18 и оптически взаимодействует с зеркальной поверхностью 9 поплавка 7 .Inside the float 7 are placed conical reflectors 12 and 13, mounted coaxially with the float 7, and the reflector 13, conjugated with the transparent end wall 8, is made in the form of a ring. The light source 14 is provided with a circular annular diaphragm 15 and 16, optically interacting respectively with the tapered reflectors 12 and 13. The reflector 13 through the slit aperture 10, the mirror surfaces 5 and 9 and the transparent part 3 of the camera 1 is optically coupled to the optical system 16, consisting of flat mirrors 17 and 18, turned by zerg cal surfaces to each other and turned relative to each other by angle V, parabolic reflector 19, installed so that f its focus is located on the surface of mirror 17, and the parabolic reflection The barrel 19 is provided with a flat mirror 18 and optically interacts with the mirror surface 9 of the float 7.
Акселерометр включает в себ также два координатно-чувствительных фотоприемника 20 и 21, один из которых оптически взаимодействует с оптической системой 16, а другой - с коническим отражателем 12 поплавка 7. Координатно-чувствительные фотоприемники 20 и 21 вьтолнены в виде волоконно-оптического устройства, содержащего множество гибких световодов 22, входные торцы 23 которых уложены в виде линейки, а выходные 24 - в виде кода, соответствующего, например , двоичному коду. Выходные торцы 24 оптически взаимодействуют с фотоприемниками 25, которые электрически св заны с регистратором 26.The accelerometer also includes two coordinate-sensitive photodetectors 20 and 21, one of which optically interacts with the optical system 16 and the other with a conical reflector 12 of the float 7. The coordinate-sensitive photoreceivers 20 and 21 are made in the form of a fiber-optic device containing many flexible light guides 22, the input ends 23 of which are laid in the form of a ruler, and the output 24 - in the form of a code corresponding to, for example, binary code. The output ends 24 optically interact with the photodetectors 25, which are electrically connected with the recorder 26.
Акселерометр работает следующим образом.The accelerometer works as follows.
Камера 1 приводитс во вращение с посто нной круговой скоростью сCamera 1 is rotated at a constant circular velocity with
помощью вспомогательного двигател (не показан), Под действием возникающих при вращении жидкости 2 центробежных сил поплавок, 7 устанавлива-етс по оси симметрии цилиндрической камеры 1. При действии ускорени поплавок 7 перемещаетс вдоль оси вращени . При этом перемещение поплаька 7 пропорционально интегралу во времени от измер емого ускорени . Регистраци перемещени поплавка 7 осуществл етс посредством передачи световых лучей от источника 14 света на входы координатно-чувствительньгх фотоприемников 20 и 21. Это происходит следующим образом.with the help of an auxiliary engine (not shown), under the action of the centrifugal forces generated during rotation of the fluid, 7, the float 7 is installed along the symmetry axis of the cylindrical chamber 1. Under the action of acceleration, the float 7 moves along the axis of rotation. In this case, the displacement of the floating 7 is proportional to the integral in time of the measured acceleration. The movement of the float 7 is recorded by transmitting light rays from the light source 14 to the inputs of the coordinate-sensitive photodetectors 20 and 21. This is done as follows.
При прохождении светового потока от источника 14 света через диафрагмы 15 и 16 образуютс два световых луча (А и В). Луч А из диафрагмы 15, пройд через прозрачные торцовые стенки 6 и 8 камеры 1 и поплавка 7, поступает на конусньй зеркальный отражатель 12, отражаетс от него и, пройд через щелевую кольцевую диафрагму 11 и прозрачную часть 3 камеры 1, попадает на один из входных торцов 23 световодов 22 координатно-чувствительного фотоприемника 21 и информирует о положении поплавка 7. Луч В из диафрагмы 16, пройд через прозрачные торцовые стенки 6 и и 8, поступает на конусный отражатель 13, отражаетс от него и, пройд через щелевую кольцевую диафрагму 10, попадает под заданным углом с6 на зеркальную поверхность 5 камеры 1, отразившись от которой посту|пает на зеркальную поверхность 9 по1ш1авка 7. Многократно отразившись от зеркальных поверхностей 5 и 9, луч В доходит до -границы между прозрачной 3 и непрозрачной 4 част ми камеры 1 и, пройд через прозрачную часть 3, поступает в оптическую сис тему 16. Отразившись от параболического зеркала 19, луч В попадает под углом S, в точку F на поверхности плоского зеркала 17, вл ющуюс фокусом параболического зеркала 19 дл всех лучей, падающих на него параллельно лучу В. Многократно отразившись от зеркал 18 и 17, луч В попадает на координатно-чувствительный приемник 20.With the passage of the light flux from the source of light 14 through the diaphragms 15 and 16, two light beams (A and B) are formed. The beam A from the diaphragm 15, passing through the transparent end walls 6 and 8 of the chamber 1 and the float 7, enters the cone mirror reflector 12, is reflected from it and, after passing through the slit ring aperture 11 and the transparent part 3 of the chamber 1, falls on one of the entrance the ends 23 of the light guides 22 of the coordinate-sensitive photodetector 21 and informs about the position of the float 7. The beam B from the diaphragm 16, having passed through the transparent end walls 6 and 8, enters the conical reflector 13, is reflected from it and, having passed through the slit annular diaphragm 10, falls under a given angle c6 on the mirror surface 5 of camera 1, reflected from which it arrives on the mirror surface 9 step 7. Repeatedly reflected from the mirror surfaces 5 and 9, beam B reaches the boundary between the transparent 3 and the opaque 4 parts of camera 1 and passing through the transparent part 3, enters the optical system 16. Reflected from the parabolic mirror 19, the beam B gets at an angle S, at the point F on the surface of the flat mirror 17, which is the focus of the parabolic mirror 19 for all the rays incident on it parallel to the beam V. M Having repeatedly reflected from mirrors 18 and 17, beam B hits the coordinate-sensitive receiver 20.
При определенном соотношении геометрических параметровWith a certain ratio of geometric parameters
об, h, L, , LY , у , S,about, h, l,, ly, y, s,
где (у; - угол отражени светового луча от зеркальных поверхностей 5 и 9;where (y; is the angle of reflection of the light beam from the mirror surfaces 5 and 9;
h - рассто ние между точками от5 ражени светового луча на поверхност х 5, 9 и максимально возможное перемещение светового луча от положени Б до В по поверхности параболического зеркала 19;h is the distance between the points of reflection of the light beam on surfaces 5, 9 and the maximum possible movement of the light beam from position B to B along the surface of the parabolic mirror 19;
О L J и L - размеры зеркал 17 и 18;About L J and L - the size of the mirrors 17 and 18;
У - угол разворота зеркал 17 и и 18;Y is the angle of rotation of the mirrors 17 and 18;
S - минимальное рассто ние ду зеркалами 17 и 18,S is the minimum distance between the mirrors 17 and 18,
можно добитьс , что световой луч на выходе из оптической системы 16 полностью пройдет- всю измерительную шкалу координатно-чувствительного фото0 приемника 20, т.е. переместитс из положени В в положение В , в то врем как луч А переместитс на одно деление шкалы координатно-чувствительного приемника 21, равное рассто нию между торцами 23 соседних световодов 22, т.е. точность измерени будет определ тьс не рассто нием Н между торцами 23 соседних световодов 22, а величиной H/Nj, где Nit can be achieved that the light beam at the exit of the optical system 16 completely passes through the entire measuring scale of the coordinate-sensitive photo0 of the receiver 20, i.e. moves from position B to position B, while beam A moves one division of the scale of the coordinate-sensitive receiver 21, equal to the distance between the ends of 23 adjacent fibers 22, i.e. the measurement accuracy will not be determined by the distance H between the ends of the 23 adjacent fibers 22, but by the value H / Nj, where N
число световодов 22 в координатночувствительном приемнике 20.the number of light guides 22 in the coordinate-sensitive receiver 20.
Это вытекает из следующего (фиг.2). Изменением угла можно добитьс , чтоThis follows from the following (figure 2). By varying the angle, one can achieve that
5 . При перемещении поплавка 7, вл ющегос результатом действи ускорени , световой луч, отраженный от зеркальной поверхности 9, может переместитьс по поверхности параболи0 ческого отражател 19 на максимальное рассто ние h, т.е. из положени В перейти в положение В , что приводит к изменению угла падени светового луча в точку F от величины 9, доfive . When moving the float 7, which is the result of acceleration, the light beam reflected from the mirror surface 9 can move along the surface of the parabolic reflector 19 to the maximum distance h, i.e. from position B to move to position B, which leads to a change in the angle of incidence of the light beam to point F from magnitude 9 to
5 02- При многократном отражении, начальном угле 6| и соответствующих размерах L, L иS луч на выходе из оптической системы 16 займет положение В в начале шкалы координатно0 чувствительного фотоприемника 20. При начальном угле 62 геометрических параметрах луч на выходе из оптической системы 16 займет положение В , т.е. перемещение луча В ;5 02- With multiple reflection, the initial angle 6 | and the corresponding dimensions L, L and S, the beam at the exit of the optical system 16 will occupy the position B at the beginning of the scale of the coordinate0 sensitive photodetector 20. At the initial angle of 62 geometrical parameters, the beam at the exit of the optical system 16 will take the position B, beam moving B;
5 на входе в оптическую систему 16 на величину приведет к перемещению луча на выходе из оптической системы на всю длину координатно-чувствительного фотоприемника 20.5 at the entrance to the optical system 16 on the value of will lead to the movement of the beam at the exit of the optical system for the entire length of the coordinate-sensitive photodetector 20.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853928820A SU1278730A1 (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | Accelerometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853928820A SU1278730A1 (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | Accelerometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1278730A1 true SU1278730A1 (en) | 1986-12-23 |
Family
ID=21189012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853928820A SU1278730A1 (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | Accelerometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1278730A1 (en) |
-
1985
- 1985-07-16 SU SU853928820A patent/SU1278730A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 845102, кл. G 01 Р 15/08, 1979. ОптоЭлектроиные методы и средс на измерени параметров буровых скважин. Обзорна информаци ЦНШ приборостроени . ТС-5, вьт. 3, М, 1984, с. 36. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4678902A (en) | Fiber optic transducers with improved sensitivity | |
KR900004781B1 (en) | Light-reflector type encoding method and the encoder | |
US6278107B1 (en) | Optical reader for a high-resolution optical coder | |
US4577101A (en) | Shaft encoder with an optical system comprising two straight-line-generatrix surfaces | |
SU1278730A1 (en) | Accelerometer | |
US5705809A (en) | Optical transducer for measuring acceleration or vibration using a curved light reflector | |
SU1244489A1 (en) | Level indicator | |
SU1456548A1 (en) | Apparatus for measuring well crooking angle | |
JPS57197422A (en) | Detector for rotating angle | |
SU937982A2 (en) | Measuring module head | |
SU1539519A1 (en) | Fibre-optic displacement transducer | |
US4861980A (en) | Optical sensor having stationary co-terminus ends of the input and output optical fibres | |
SU1150488A1 (en) | Optical fibre level indicator | |
SU1268950A1 (en) | Level indicator | |
SU487364A1 (en) | Photoelectric sensor | |
SU939935A2 (en) | Device for measuring displacements | |
SU1223030A1 (en) | Optical displacement transducer | |
SU674503A1 (en) | Space orientation transducer | |
SU419721A1 (en) | OPTICAL SYSTEM OF PHOTOELECTRIC ANGLOMERS OF FOLLOWING DEVELOPMENT | |
SU410243A1 (en) | ||
SU1339241A2 (en) | Apparatus for measuring azimuth angle | |
SU1073734A1 (en) | Device for registering gravimeter sensing element position | |
SU1451564A1 (en) | Device for dynamic tests of sliding-contact bearings | |
SU1223031A1 (en) | Fiber-optical sensor for measuring object displacement | |
RU2044264C1 (en) | Optical displacement transmitter |