SU1425483A1 - Optical pressure transducer - Google Patents

Optical pressure transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1425483A1
SU1425483A1 SU864141782A SU4141782A SU1425483A1 SU 1425483 A1 SU1425483 A1 SU 1425483A1 SU 864141782 A SU864141782 A SU 864141782A SU 4141782 A SU4141782 A SU 4141782A SU 1425483 A1 SU1425483 A1 SU 1425483A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
polarizer
amplifier
electric motor
photodetector
sensing element
Prior art date
Application number
SU864141782A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Михайлович Карнаух
Богдан Григорьевич Мыцык
Виктор Викторович Остапюк
Original Assignee
Предприятие П/Я Ю-9903
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Ю-9903 filed Critical Предприятие П/Я Ю-9903
Priority to SU864141782A priority Critical patent/SU1425483A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1425483A1 publication Critical patent/SU1425483A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность измерени  давлени . Луч лазерного источника 1, прошедший через четверть. волновые пластины 2-4, пол ризатор 5 и чувствительный элемент 7, направл етс  светоделительным зеркалом 8 по двум направлени м: непосредственно на фотоприемник 10 опорного канала и через пол ризатор 6 на фотоприемник 9 измерительного канала, сигналы с которых поступают на усилитель 11 разности сигналов. Изменение т-ры чувствительного элемента 7 вызывает цзменение сигнала термопары 14, поступающего через усилитель 15 на реверсивный электродвигатель 13. Вращением в соответствующую сторону пол ризатора 5, соединенного с электродвигателем 13, обеспечиваетс  неизменность интенсивности света , попадающего на фотоприемник 9. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and makes it possible to increase the accuracy of pressure measurement. Laser beam source 1, passed through a quarter. wave plates 2-4, the polarizer 5 and the sensitive element 7, are directed by the beam-splitting mirror 8 in two directions: directly to the photodetector 10 of the reference channel and through the polarizer 6 to the photodetector 9 of the measuring channel, the signals from which are fed to the amplifier 11 of the signal difference . A change in the t-ry of the sensing element 7 causes a change in the signal of the thermocouple 14 through the amplifier 15 to the reversible electric motor 13. Rotation of the polarizer 5 connected to the electric motor 13 in the appropriate direction ensures that the intensity of the light falling on the photodetector 9 remains constant. 1 Il.

Description

1212

(L

сwith

4four

Is:Is:

ел ate

осwasp

ОСOS

Изобретение относитс  к преобразовател м давлени , основанным на пол ри- зационно-оптической методике определени  напр жени . The invention relates to pressure transducers based on the polarization-optical method for determining voltage.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  давлени ;The purpose of the invention is to improve the accuracy of pressure measurement;

На чертеже приведена принципиальна  схема оптического датчика давлени .The drawing is a schematic diagram of an optical pressure sensor.

Датчик содержит лазерный источник 1 излучени  четвертьволновые пластины 2-4, пол ризаторы 5 и 6, двулучепреломл ю- щий чувствительный элемент 7, светодели- тельное зеркало 8, фотоприемники 9 и 10, усилитель 11 разности сигналов, реверсивные электродвигатели 12 и 13, термопару 14 и усилитель 15с дифференцирующей цепью.The sensor contains a laser radiation source 1 quarter-wave plates 2-4, polarizers 5 and 6, a birefringent sensing element 7, a beam-distributing mirror 8, photodetectors 9 and 10, an amplifier 11 of the difference of signals, reversible electric motors 12 and 13, a thermocouple 14 and a differentiation circuit amplifier 15c.

Пол ризационно-оптическа  система обеспечивает возможность измерени  давлени  посредством вращени  одного из пол ризаторов , например анализатора, дл  компенсации изменений интенсивности I света, обусловленных воздействием давлени  на чувствительный элемент. Вращением пол ризатора можно компенсировать изменени  интенсивности I, обусловленные изменением температуры чувствительного элемента. В результате существенно повышаетс  точность определени  давлени .The polarization-optical system makes it possible to measure pressure by rotating one of the polarizers, such as an analyzer, to compensate for changes in the intensity of light I due to the effect of pressure on the sensing element. By rotating the polarizer, it is possible to compensate for changes in the intensity I due to a change in the temperature of the sensitive element. As a result, pressure accuracy is significantly improved.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Луч от лазерного источника 1 излучени  проходит пол ризационно-оптическую систему, состо щую из четвертьволновых пластинок 2-4, пол ризатора 5 и чувствительного элемента 7 делитс  светоде- лительным зеркалом 8 на два луча, один из которых через пол ризатор 6 попадает на фотоприемник 9 измерительного канала, а; другой - на фотоприемник 10 опорного канала. Индуцированное давлением Р изменение разности хода в 4yBCTBHTevTb- ном элементе 7 приводит к по влению ррзности между фотоэлектрическими сигналами , поступающими с фотоприемников 9 и 10 на усилитель 11 разности сигналов . Последний приводит в действие реверсивный электродвигатель 12, который пово- рфчивает анализатор 6 на угол Да в сторону уравнени  величин фотосигналов в обоих каналах. По величине Да определ ют давление Р. Дл  начальной установки рабочей точки устройства на линейном участке зависимости интенсивности I используетс  переменное сопротивление R.The beam from the laser radiation source 1 passes a polarization-optical system consisting of quarter-wave plates 2–4, a polarizer 5 and a sensing element 7 is divided by a light-transmitting mirror 8 into two beams, one of which passes through a polarizer 6 onto the photodetector 9 measuring channel, and; the other is on the photodetector 10 of the reference channel. The pressure difference induced by pressure P in the 4yBCTBHTevTb element 7 leads to the appearance of virness between the photoelectric signals from photoreceivers 9 and 10 to the amplifier 11 of the difference of signals. The latter drives a reversing motor 12, which pushes analyzer 6 by an angle of yes towards the equation for the values of photosignals in both channels. The pressure is determined by the value of Da. For the initial setting of the operating point of the device, a variable resistance R is used in the linear portion of the intensity dependence I.

При изменении температуры чувствительного элемента 7 измен етс  разность хода в последнем и, соответственно, интенсивность света, попадающего на фотоприемникWhen the temperature of the sensing element 7 changes, the difference in stroke in the latter and, accordingly, the intensity of the light falling on the photodetector changes.

9, в результате чего по вл етс  разность фотоэлектрических сигналов с фотоприемников 9 и 10. Это в случае отсутстви  устройства дл  компенсации температурного9, with the result that a difference in photoelectric signals from photodetectors 9 and 10 appears. This is in the absence of a device for compensating for temperature

изменени  разности хода в чувствительном элементе 7 приводит к повороту пол ризатора 6 на некоторый угол, програ- дуированный в единицах давлени , и, соответственно , к увеличению погрешности измерени  давлени . При наличии такогоa change in the path difference in the sensing element 7 causes the polarizer 6 to rotate at a certain angle, programmed in units of pressure, and, accordingly, to an increase in the error of pressure measurement. In the presence of such

устройства одновременно с изменением температуры чувствительного элемента 7 измен етс  термоэлектрический сигнал термопары 14, соприкасающейс  с чувствительным элементом 7. Этот сигнал усиливает5 с  усилителем 15 и подаетс  на реверсивный электродвигатель 13. Последний вращает пол ризатор 5 в сторону, соответствующую компенсации температурных изменений интенсивности I света, попадающего на фотоприемник 9, обусловленных The device simultaneously with the temperature change of the sensing element 7 changes the thermoelectric signal of the thermocouple 14 in contact with the sensing element 7. This signal amplifies5 with the amplifier 15 and is fed to a reversible electric motor 13. The latter rotates the polarizer 5 in the direction corresponding to compensating for temperature variations in the intensity of light I, falling on the photodetector 9, due to

0 температурными изменени ми разности хода в чувствительном элементе 7. Поэтому при изменении температуры интенсивность света, попадающего на фотоприемник 9, не измен етс , соответственно, не ухудшаетс 0, the temperature changes of the difference in travel in the sensing element 7. Therefore, with a change in temperature, the intensity of the light falling on the photodetector 9 does not change, respectively, does not deteriorate

2 и заданна  точность определени  давлени  Р, обусловленна  пьезооптической чувствительностью двулучепреломл ющего элемента 7. В предлагаемом датчике повышаетс  очность определени  давлени  путем устранени  паразитного вли ни  изменений темQ пературы двулучепреломл ющего чувствительного элемента.2 and a predetermined accuracy of determining pressure P, due to the piezo-optical sensitivity of the birefringent element 7. In the proposed sensor, the accuracy of pressure determination is improved by eliminating the parasitic effect of temperature changes of the birefringent sensing element.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Оптический датчик давлени , содержащий лазерный источник излучени , двеAn optical pressure sensor containing a laser radiation source, two 5 четвертьволновые пластинки и установленный между ними двулучепреломл ющий чувствительный элемент, светоделительное зеркало, пол роид-анализатор и цепь обратной св зи, содержащую фотоприемники опорного и измерительного каналов, под ключенные через усилитель к реверсивному электродвигателю, св занному с пол роидом-анализатором , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  давлени , в него введены установ5 ленные после источника излучени  дополнительна  четвертьволнова  пластинка и пол ризатор, а также введено устройство дл  компенсации температурных изменений разности хода луча в чувствительном элементе, состо щее из последовательно сое0 диненных термопары, установленной на чувствительном элементе, усилител  с дифференцирующей цепью и реверсивного электродвигател , св занного с пол ризатором.5 quarter-wave plates and a birefringent sensing element mounted between them, a beam-splitting mirror, a polaroid analyzer and a feedback circuit containing photodetectors of the reference and measuring channels connected via an amplifier to a reversible electric motor connected to a polaroid analyzer, distinguished by that, in order to improve the accuracy of pressure measurement, an additional quarter-wave plate and a polarizer installed after the radiation source were inserted into it, as well as installed Sola- tion to compensate for temperature changes in the path difference in the sensitive element, consisting of successively connected thermocouples mounted on the sensitive element, an amplifier with a differentiating circuit and a reversible electric motor connected to a polarizer.
SU864141782A 1986-11-03 1986-11-03 Optical pressure transducer SU1425483A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864141782A SU1425483A1 (en) 1986-11-03 1986-11-03 Optical pressure transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864141782A SU1425483A1 (en) 1986-11-03 1986-11-03 Optical pressure transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1425483A1 true SU1425483A1 (en) 1988-09-23

Family

ID=21265460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864141782A SU1425483A1 (en) 1986-11-03 1986-11-03 Optical pressure transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1425483A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473874C2 (en) * 2008-07-02 2013-01-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Distributed optical pressure and temperature sensors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1024764, кл. G 01 L 11/00, 04.03.82. Авторское свидетельство СССР № 412502, кл. G О L 1/24, 25.01.72. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473874C2 (en) * 2008-07-02 2013-01-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Distributed optical pressure and temperature sensors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3871771A (en) Optical apparatus for determining deviations from a predetermined form of a surface
US3536405A (en) Optical thickness gauge
DE3483191D1 (en) LENGTH MEASURING DEVICE ACCORDING TO THE TWO-BEAM LASER INTERFEROMETER PRINCIPLE.
US3584959A (en) Shaft position encoders
US3661462A (en) Spectrophotometer for measuring thickness or weight of water-containing coatings
JPH01502296A (en) Laser interferometric distance meter that measures length using an interferometer method
US4488813A (en) Reflectivity compensating system for fiber optic sensor employing dual probes at a fixed gap differential
SU1425483A1 (en) Optical pressure transducer
SU570794A1 (en) Spectrometer
SU1649321A1 (en) Optical sensor of acoustic pressure
SU1569618A1 (en) Polarization-optical pressure transducer
JP3122190B2 (en) Voltage detector
SU1247671A1 (en) Method of registering signals
SU1032329A1 (en) Polarization optical device for interference band reversive counting
SU650007A1 (en) Optical shaft angular speed sensor
SU1290098A1 (en) Temperature signalling device
SU499508A1 (en) Temperature measuring device
SU916976A1 (en) Device for measuring object angular position
SU137286A1 (en) Automatic Floor Rimeter
SU645086A1 (en) Carrier tape speed measuring device
SU817545A1 (en) Device for determining the temperature of ferroelectric phase transition
SU566150A1 (en) Dylatometric temperature sensor
JP2505823Y2 (en) Laser displacement meter
SU1290091A1 (en) Device for measuring double ray refraction of reflecting optical information media
SU1280501A1 (en) Method of determining refraction index in infrared spectrum range