SU1486771A1

SU1486771A1 - Device for measuring displacements

Info

Publication number: SU1486771A1
Application number: SU874173163A
Authority: SU
Inventors: Boris I Genkin; Nikolaj I Nagulin; Aleksandr G Arkhipov; Sergej P Shokotko
Original assignee: Genkin Boris; Nagulin Nikolaj; Aleksandr G Arkhipov; Sergej P Shokotko
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения перемещений. Цель изобретения - расширение диапазона измере2The invention relates to measuring equipment, devices for measuring displacements. The purpose of the invention is the expansion of the range 2

ния за счет создания фототени при большом размахе перемещений. Вследствие облучения фотоприемника светом через диафрагму, диаметр отверстия которой равен половине диаметра светочувствительной поверхности фотоприемника и которая установлена на заданном расстоянии от источника света и фотоприемника, в последнем возникает фототок, .меняющийся пропорционально перемещению по трубчатой направляющей ползуна, соединенного с объектом, и по показаниям регистратора судят о перемещении или вибрациях объекта. 1 ил.by creating photo-shadows with a large range of movements. Due to the photodetector being irradiated with light through the diaphragm, the hole diameter of which is half the diameter of the photosensitive surface of the photodetector and which is set at a predetermined distance from the light source and photodetector, in the latter there is a photocurrent that changes in proportion to the movement along the tubular guide of the slider connected to the object, and according to the recorder judge the movement or vibrations of the object. 1 il.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения виброперемещений различных объектов.The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for measuring the vibration of various objects.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения в сторону больших виброперемещений за счет создания фототени при большом размахе перемещений.The aim of the invention is to expand the measurement range in the direction of large vibrations by creating photo-shadow with a large range of movements.

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

Устройство состоит из корпуса 1, рнутри которого расположен ползун 2 с вмонтированным в него источником 3 света, трубчатой направляющей 4, гайки-заглушки 5, диафрагмы 6 с калиброванным отверстием 7, резьбового держателя 8 с закрепленным в нем фотоприемником 9, контргайки 10, источника 11 питания, усилителя 12, регулятора 13 и юстировочного паза 14.The device consists of a housing 1, the inside of which is a slider 2 with a source of light 3 mounted into it, a tubular guide 4, nuts-plugs 5, a diaphragm 6 with a calibrated hole 7, a threaded holder 8 with a photo-receiver 9 fixed in it, lock nuts 10, a source 11 power, amplifier 12, the regulator 13 and the adjustment groove 14.

Трубчатая направляющая 4 крепится к источнику виброперемещений, которымThe tubular guide 4 is attached to the source of vibration, which

может быть любой объект, испытывающий воздействие вибраций, имеющих то же направление, что и единственно возможное направление перемещения ползуна 2, совпадающее с оптической осью системы: источник 3 света - диафрагма 6 - фотоприемник 9. Корпус 1 после начальной установки ползуна 2 йо шкале паза 14 с учетом ожидаемого размаха перемещений и чувствительности применяемого набора фотоприемник 9 - усилитель 12 жестко крепится в положении, исключающем воздействие на него вибраций, что приводит после включения источника 11 питания к появлению в цепи фотоприемника 9 вследствие облучения его источником 3 света через отверстие 7 диафрагмы 6 фототока, который во время воздействия вибраций на исследуемый объект меняется пропорционально перемещениям ползуна 2, усиливается усилителем 12 и регулируется регистратором 13.There can be any object experiencing the effects of vibrations having the same direction as the only possible direction of movement of the slider 2, which coincides with the optical axis of the system: light source 3 - diaphragm 6 - photodetector 9. Case 1 after the initial setting of the slider 2 yo groove scale 14 taking into account the expected range of movement and sensitivity of the used set of the photodetector 9 - the amplifier 12 is rigidly mounted in a position that eliminates the effects of vibrations on it, which, after turning on the power supply 11, leads to the appearance of a circuit transceiver 9 due to irradiation of its source 3 light through the opening 7 of the diaphragm 6 of the photocurrent, which during exposure to vibration on the object under study changes in proportion to the movement of the slide 2, is amplified by the amplifier 12 and is controlled by the recorder 13.

14867711486771

Диафрагма 6 выполнена с калиброванным отверстием 7, диаметр которого равен половине диаметра светочувствительной поверхности фотоприемника 9, причем центр отверстия 7 проходит через оптическую ось устройства, а расстояние от диафрагмы 6 до источника 3 света и расстояние I, от диафрагмы 6 до фотоприемника 9 связаны между собой отношением Ь,,/1^=2-2,5 .The diaphragm 6 is made with a calibrated hole 7, the diameter of which is equal to half the diameter of the photosensitive surface of the photodetector 9, the center of the hole 7 passing through the optical axis of the device, and the distance from the diaphragm 6 to the light source 3 and the distance I, from the diaphragm 6 to the photodetector 9 are interconnected ratio b ,, / 1 ^ = 2-2.5.

Функция преобразования имеет следующий вид: ί=£(Κ), где 1 - фототок светоприемника, пропорциональный изменен) освещенности Е его окна; ·The transformation function has the following form: ί = £ (Κ), where 1 is the photocurrent of the light receiver, proportional to the changed) illumination E of its window; ·

К - размах виброперемещений.K - the range of vibratory displacement.

Известно, что освещенность, создаваемая изотропным точечным источником света, определяется по формулеIt is known that the illumination produced by an isotropic point source of light is determined by the formula

}£=“-соес/, или ϊ"Ε=£(г² ) . 20} £ = “- soes /, or ϊ" Ε = £ (r ² ). 20

где I - сила света;where I is the power of light;

г ~ расстояние от поверхности доr ~ distance from surface to

источника света;light source;

с/ - угол падения лучей. 25c / is the angle of incidence of the rays. 25

Наличие диафрагмы 6 с калиброванным отверстием 7 приводит к возникновению вблизи диафрагмы мнимого не перекрывающегося при работе ползуном точечного источника света X, сила света I которого меняется при изменении расстояния от источника 3 света до фотоприемника 9, т.е. 1=£(г), что приводит рабочую функцию преобразования к виду 1«Е=£(г³), а это позволяет сохранять работоспособность ^5 при малых перемещениях.The presence of the diaphragm 6 with a calibrated orifice 7 leads to the appearance of an imaginary point source of light X which does not overlap when operating with a slider near the diaphragm. 1 = £ (r), which brings the working conversion function to the form 1 "E = £ (r ³ ), and this allows us to maintain the efficiency ^ 5 with small displacements.

Для юстировки прибора в теле корпуса сделан продольный паз 14, который позволяет по нанесенной над пазом .For the adjustment of the device in the body of the body, a longitudinal groove 14 is made, which allows for it to be applied above the groove.

4040

градуировочной шкале выставлять такое исходное положение ползуна 2 с источником 3, которое обеспечивает измерение данного размаха перемещений при сохранении соотношения Ь₁ /Е_г = 2-2,5.set the initial position of the slider 2 with the source 3 to the calibration scale, which provides the measurement of the given range of displacements while maintaining the ratio L ₁ / E _g = 2-2.5.

Устройство имеет большую измеряемую максимальную величину перемещения, что позволяет использовать его в системах контроля на виброустойчивость различного оборудования на низких (до 30-40 Гц) частотах, где виброперемещения весьма значительны.The device has a large measured maximum displacement, which allows it to be used in vibration control systems of various equipment at low (up to 30-40 Hz) frequencies, where vibro-movements are quite significant.

Claims

Claim

A device for measuring displacement, comprising a housing, a sequentially installed light source with a power source and a photodetector, and an electrically connected recorder and amplifier connected by an input with a photodetector output and a power source, which is In order to expand the range of measurements, it is provided with a slide with a tubular guide mounted in the housing with the ability to move along the optical axis of the device, and a diaphragm, the opening diameter of which is equal to half the diameter of etochuvstvitelnoy surface of the photodetector and which is installed between the light source and. photodetector at distances from each of them, determined by the ratio

B ^ / b ₂ = 2.0 .. .2.5,

where is the distance from the diaphragm to the radiation source;

- the distance from the diaphragm to the photodetector,

and the diaphragm is oriented so that the optical axis of the device passes through the center of its opening.

1486771