SU1576840A1 - Волоконно-оптический виброметр - Google Patents
Волоконно-оптический виброметр Download PDFInfo
- Publication number
- SU1576840A1 SU1576840A1 SU874369824A SU4369824A SU1576840A1 SU 1576840 A1 SU1576840 A1 SU 1576840A1 SU 874369824 A SU874369824 A SU 874369824A SU 4369824 A SU4369824 A SU 4369824A SU 1576840 A1 SU1576840 A1 SU 1576840A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- recorder
- fiber optic
- probe
- radiation receiver
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет обеспечени возможности измерени малых, медленных перемещений. Волоконно-оптический виброметр содержит источник 1 излучени , луч от которого, распростран сь по волоконно-оптическому зонду 2, частично через ответвитель 3 и пол ризатор 4 попадает в приемник 5 излучени , образу опорный луч, а частично попадает на отражающую поверхность объекта 10, отразившись от которой, попадает в приемник 5 излучени , где опорный и отраженный лучи интегрируют. Переменное напр жение с выхода генератора 8 модул ции подаетс на пьезодержатель 7, который вместе с установленным на нем объектом 10 вибрирует, тем самым мен ютс рассто ние зонд-объект и фазовый сдвиг между опорным и измерительным лучами. Схема 9 электрического смещени мен ет рассто ние зонд-объект, добива сь тем самым отсутстви сигнала на выходе регистратора 6, позвол ет измер ть малые перемещени объекта 10, т.к.в окрестност х нул сигнал на выходе регистратора 6 будет линеен по отношению к малым перемещени м объекта 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых низкочастотных перемещений.
Целью изобретения является расши- ·* рение области применения за счет обеспечения возможности измерения малых, медленных перемещений.
На чертеже приведена блок-схема виброметра.
Волоконно-оптический виброметр содержит оптически связанные источник 1 излучения, волоконно-оптический зонд' 2, ответвитель 3, поляризатор 4 и приемник 5 излучения, регистратор 6, пъезодержатель 7, генератор 8 и схему 9 электрического смещения, выход которой соединец с установочным входом пьезодержателя 7, предназначенного jq для размещения объекта 10 и установленного под торцом волоконно-оптического зонда 2, управляющий вход пьезо-, держателя 7 соединен с выходом генератора 8 и опорным входом регистратора 25 6, информационный вход которого соединен с выходом приемника 5 излучения.
Устройство работает следующим образом.
Оптический луч от источника 1 излу-зо чения распространяется по'волоконнооптическому зонду 2, в котором в результате отражения от торца ( ~ 4% по мощности)_образуется опорный луч, который распространяется в обратном нап-^^ давлении и через ответвитель 3 и поляризатор 4 попадает в приемник 5 излучения. Основная часть оптического луча (ό96% по мощности) выходит из воло- конно-оптического зонда 2 и попадает дд на отражающую поверхность объекта 10. Отраженный от объекта 10 луч частично рассеивается, а частично попадает назад в волоконно-оптический зонд 2, по которому он попадает в ответвитель 3, поляризатор 4 и приемник 5 излучения. В приемнике 5 излучения опорный луч и отраженный от объекта измерительный луч интерферируют.
В результате переменного напряже- ( ния, которое поступает на пьезодержатель 7 с генератора 8 модуляции,пьезодержатель 7 и вместе с ним объект 10 вибрируют. С той же частотой изменяется расстояние зонд-объект и фазовый сдвиг между опорным и измерительным лучами. С электрического выхода приемника 5 излучения н'а информационный вход регистратора 6 поступает перемен ное напряжение, представляющее суперпозицию различных гармоник частоты генератора 8 модуляции. Поскольку регистратор 6 своим опорным каналом соединен с генератором 8 модуляции, то выходным сигналом регистратора является электрический сигнал, пропорциональный амплитуде первой гармоники, т.е. величине
4^1
КА sin ДЦ>, АС[= где К - масштабный коэффициент, зависящий от коэффициента усиления приемника 5 излучения, регистратора 6 и коэффициента пропускания оптического канала;
А - амплитуда колебаний пьезодержателя 7 при подаче на него напряжения генератора 8 модуляции;
Ά - длина волны оптического излучения в воздухе;
- среднее расстояние между тор. цом волоконно-оптического зонда 2 и отражающей поверхностью объекта 10.
Тепловые и акустические шумы приводят к знакопеременным вариациям параметров оптического канала устройства (т.е, параметров ответвителя, волоконно-оптического зонда, поляризатора, юстировочных узлов на входе и выходе), что означает знакопеременные случайные вариации величины К=К+£к, а также величины дер = йср + S' ДСр за счет вариаций 1=1+51. Эти случайные вариации .эффективно сглаживаются выбором постоянной £ времени усреднения регистратора 6. Полоса усиления регистратора 6 сужается обратно пропорционально ¢. Таким образом усредненный сигнал синхроусилителя оказывается
- · Λ равным ΛΚ sin -^-, здесь величина А постоянная и стабилизирована генератором 8 модуляции. Среднее- расстояние 1 может- меняться, если медленно перемещается объект 10, обозначим 1=10+Д1. Максимальная чувствительность устройства к перемещениям объекта 10 достигается в Том случае, если величина 10=ηΆ/4, где η - число целое. В этом случае при малых Д.1 -усредненный сигнал регистратора 6 равен АК4 и β1/·Λ, т.е. линеен по величине малых перемещений А1. Для выбора оптимального рас1576840 стояния 10 в устройство введена схема 9 электрического смещения, которая сдвигает укрепленный на пьезодержателе 7 объект 10 на расстояние в пределах / 4 (обычно ~ 0,25 мкм) или больше. Оптимальность настройки контролируется по выходному сигналу регистратора 6, в оптимальном случае в отсутствие измеряемых перемещений он равен нулю.
Claims (2)
- Формула изобретения.1. Волоконно-оптический виброметр, содержащий оптически связанные источник излучения, -волоконно-оптический зонд, выходной торец которого оптичес- . ки связывается с объектом, ответвитель, поляризатор и приемник излуче6 ния, регистратор, генератор и пьезодержатель, .предназначенный для установки объекта изучения, управляющий вход пьезодержателя соединен с выходом 5 генератора и опорным входом регистратора, информационный вход которого соединен с выходом приемника излучения, отличающийся тем,10 что, с целью расширения области применения, виброметр снабжен схемой электрического смещения, пьезодержатель выполнен.с установочным входом, соединенным с выходом схемы электрического15 смещения.
- 2. Виброметр по п.1, отличающийся тем, что выходной торец волоконно-оптического зонда установлен на пьезодержателе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874369824A SU1576840A1 (ru) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Волоконно-оптический виброметр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874369824A SU1576840A1 (ru) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Волоконно-оптический виброметр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1576840A1 true SU1576840A1 (ru) | 1990-07-07 |
Family
ID=21352167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874369824A SU1576840A1 (ru) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Волоконно-оптический виброметр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1576840A1 (ru) |
-
1987
- 1987-12-14 SU SU874369824A patent/SU1576840A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Richard J.Laming, et all. Fiber- Optic Vibration. SPIE. v.,586. Fiber- Optic Sensor,1985, p.38-45. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4313185A (en) | Acoustic vibration sensor and sensing system | |
US4853534A (en) | Optical fiber sensing system | |
NO834587L (no) | Forbedret fiberoptisk sensor for detektering av en overflates svaert smaa forskyvninger | |
US20150308911A1 (en) | Mechanical resonator sensor | |
US4891512A (en) | Thermo-optic differential expansion fiber sensor | |
Tran et al. | Stabilized extrinsic fiber-optic Fizeau sensor for surface acoustic wave detection | |
Takahashi et al. | Characteristics of fiber Bragg grating hydrophone | |
US4706502A (en) | Vortex shedding flowmeter | |
SU1576840A1 (ru) | Волоконно-оптический виброметр | |
JP3188528B2 (ja) | 交番電界及び交流電圧のための光ファイバーセンサ | |
Donati et al. | Self-Mixing Vibrometer has picometer sensitivity by exploiting the FM Channel | |
CA1334630C (en) | Measuring device | |
RU2279112C2 (ru) | Волоконно-оптическая сенсорная система | |
ZHANG et al. | Fiber Optic Fabry-Perot Sensor with Stabilization Technology for Acoustic Emission Detection of Partial Discharge | |
Hirose et al. | Optical fibre vibration sensing system | |
SU911168A1 (ru) | Оптический виброметр | |
SU1150504A1 (ru) | Оптоэлектронный датчик давлени | |
JPS58120146A (ja) | 光フアイバの偏波特性測定法 | |
Hirose et al. | Optical fibre sensing system for three dimensional vibration measurements | |
JP2003505670A (ja) | 最小構成に低減した光ファイバ電流センサ | |
Hirose et al. | Measurement method of VHF elastic vibrations by optical fiber interferometric sensing | |
SU1626228A1 (ru) | Устройство дл измерени квазистатических магнитных полей | |
JPH0334014B2 (ru) | ||
SU1413422A1 (ru) | Акустооптическое устройство дл измерени перемещений | |
SU1589057A1 (ru) | Волоконно-оптический виброметр |