SU1580166A1 - Apparatus for measuring shifts - Google Patents

Apparatus for measuring shifts Download PDF

Info

Publication number
SU1580166A1
SU1580166A1 SU884493078A SU4493078A SU1580166A1 SU 1580166 A1 SU1580166 A1 SU 1580166A1 SU 884493078 A SU884493078 A SU 884493078A SU 4493078 A SU4493078 A SU 4493078A SU 1580166 A1 SU1580166 A1 SU 1580166A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
output
input
photodetector
phase
Prior art date
Application number
SU884493078A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Юрлов
Владислав Васильевич Пузырев
Original Assignee
Научно-исследовательский институт прикладной геодезии
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 Научно-исследовательский институт прикладной геодезии filed Critical Научно-исследовательский институт прикладной геодезии
Priority to SU884493078A priority Critical patent/SU1580166A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1580166A1 publication Critical patent/SU1580166A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контрольной измерительной технике. Цель изобретени  - расширение диапазона измерений за счет обеспечени  измерени  временных задержек акустического сигнала на величины, превышающие период колебаний опорного сигнала . Устройство содержит оптически св занные источник 1 светового пучка, акустооптическую  чейку 2 и фотоприемник 3, генератор 5 несущей частоты, выход которого подключен к входу  чейки 2, и свипгенератор 6. Фаза сигнала с фотоприемника 3 зависит от смещени  пучка от источника 1 относительно торца  чейки 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to a control measurement technique. The purpose of the invention is to extend the measurement range by measuring the time delays of the acoustic signal by values exceeding the oscillation period of the reference signal. The device contains an optically coupled light beam source 1, an acousto-optic cell 2 and a photodetector 3, a carrier frequency generator 5, the output of which is connected to the input of cell 2, and a sweep generator 6. The signal phase from the photodetector 3 depends on the displacement of the beam from source 1 relative to the end face of cell 2 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

ss

(Y

СЛSL

0000

Изобретение относитс  к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  смещений объектов.The invention relates to the instrumentation technology and can be used to measure object displacements.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерений за счет обеспечени  измерени  временных задержек акустического сигнала на величины, привышающие период колебани  опорного сигнала.The purpose of the invention is to extend the measurement range by measuring the time delays of the acoustic signal by values exceeding the oscillation period of the reference signal.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Устройство состоит из оптически св занных источника 1 светового пучка , акустооптической  чейки 2 и фотоприемника 3, фазометра 4, первый выход которого подключен к выходу фото- приемника 3, генератора 5 несущей частоты, выход которого подключен к входу  чейки 2, свип-генератора 6, выход которого подключен к модул ционному входу генератора 5, блока 7 сравнени  фаз, входы которого подключены к выходу фотоприемника 3 и к выходу свип- енератора 6 соответственно , регистрирующего блока 8, информационный вход которого подключен к выходу фазометра 4, а вход команды записи - к выходу сигнала конца перестройки частоты свип-генератора 6, и счетчика 9, информационный вход которого подключен к выходу блока 7, а вход сброса - к выходу сигнала начала перестройки частоты свип-генератора 6.The device consists of optically coupled light beam source 1, an acousto-optic cell 2 and a photodetector 3, a phase meter 4, the first output of which is connected to the output of the photoreceiver 3, a carrier frequency generator 5, the output of which is connected to the input of the cell 2, sweep generator 6, the output of which is connected to the modulating input of the generator 5, the phase comparison unit 7, the inputs of which are connected to the output of the photodetector 3 and to the output of the sweeper 6, respectively, of the recording unit 8, the information input of which is connected to the output of the phase meter 4, and the input of the write command is to the output signal of the frequency tuning end of the sweep generator 6, and counter 9, whose information input is connected to the output of block 7, and the reset input to the output of the signal of the beginning of the frequency tuning of the sweep generator 6.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Генератор 5 генерирует синусоидальные колебани  частотой SI, промоду- лированные по амплитуде сигналом частотоЮГ от свип-генератора 6, измен ющейс  в пределах Я, SI ®-ЈThe generator 5 generates sinusoidal oscillations with the frequency SI, modulated in amplitude by the frequency of the SG signal from the sweep generator 6, varying within I, SI ®-

В результате на  чейку 2 поступает амплитудно-модулированный сигнал и в  чейке 2 возбуждаетс  ультразвукова  волна видаAs a result, an amplitude-modulated signal arrives at cell 2, and cell 2 excites an ultrasonic wave of the form

10ten

1515

х - координатаx - coordinate

вдолв распространени  ультразвуков вой волны.along with the propagation of ultrasound howl.

Пройд  рассто ние от входного торца  чейки 2 до светового пучка от источника 1, равное х0 , волна приобретает временную задержку и вступает во взаимодействие со световым пучком. В результате часть светового пучка отклон етс  в дифракционный максимум и попадает на фотоприемник 3, который детектирует световой сигнал и подает на первый вход фазометра 4 задержанный во времени сигнал с частотной свип-генератора 6.When the distance from the input end of cell 2 to the light beam from source 1 is equal to x0, the wave acquires a time delay and interacts with the light beam. As a result, a part of the light beam deviates into the diffraction maximum and enters the photodetector 3, which detects the light signal and sends a time delayed signal from the frequency sweep generator 6 to the first input of the phase meter 4.

2020

2525

UU

выхout

cos (nt - Кх). cos (nt - Kx).

На второй вход фазометра 4 подаетс  опорный сигнал от генератора 6.The second input of the phase meter 4 is supplied with a reference signal from the generator 6.

UU

onon

cos fit. cos fit.

30thirty

Фазовый сдвиг между этими сигналами составл ет величинуThe phase shift between these signals is

л. v l v

ф Кх х0--- ,f Kx x0 ---,

линейно св занную с рассто нием хс,linearly related to distance xc,

При работе в широком диапазоне измерений величин х 0 фазовый сдвиг может содержать несколько целых пе- 35 риодов фазы, равной 21ГWhen operating in a wide range of measurements of x 0, the phase shift may contain several integer periods of a phase equal to 21Г

ф 21TN +Ц ,f 21TN + C,

4040

4545

где N - целое число периодов;where N is an integer number of periods;

If - дробна  часть. Фазометр 4 измер ет только дробную часть if. В процессе перестройки частоты генератора 6 от SI до 51 полный фазовый сдвиг измен етс  на величинуIf is a fractional part. Phase meter 4 measures only the fractional part of if. In the process of tuning the frequency of the generator 6 from SI to 51, the total phase shift changes by

хоу-  how-

За врем  перестройки частоты гене- Jратора 6 от SI, ДО Я4фазовый сдвигDuring the time of frequency tuning of Generator 6 from SI, TO Z4 phase shift

f(x,t) - 1 4-cos()cos(wt-Kx), 50 сигналов на входах фазометра 4 проходит N периодов 2 и . При этом блок 7 выдает N импульсов на счетчик 9. В вf (x, t) - 1 4-cos () cos (wt-Kx), 50 signals at the inputs of phase meter 4 passes N periods 2 and. At the same time, block 7 outputs N pulses to the counter 9. V

где Кwhere k

Я.I.

VV

к -И. к vto -and. to v

V волновые числа огибающего и несущего колебаний; скорость ультразвуковой волны;V wavenumbers envelope and carrying oscillations; ultrasonic wave speed;

5555

результате в счетчике 9 записываетс  число.as a result, a number is recorded in counter 9.

В момент окончани  перестройки, когда частота генератора 6 принимает значение $1 в регистрирующий блок 8 из фазометра 4 вводитс  дробна  часть фазового сдвига на частоте Ј1At the time of the end of the tuning, when the frequency of the generator 6 takes the value of $ 1, the fractional part of the phase shift at the frequency Ј1 is input from the phase meter 4 to the recording unit 8

х - координатаx - coordinate

вдолв распространени  ультразвуков вой волны.along with the propagation of ultrasound howl.

Пройд  рассто ние от входного торца  чейки 2 до светового пучка от источника 1, равное х0 , волна приобретает временную задержку и вступает во взаимодействие со световым пучком. В результате часть светового пучка отклон етс  в дифракционный максимум и попадает на фотоприемник 3, который детектирует световой сигнал и подает на первый вход фазометра 4 задержанный во времени сигнал с частотной свип-генератора 6.When the distance from the input end of cell 2 to the light beam from source 1 is equal to x0, the wave acquires a time delay and interacts with the light beam. As a result, a part of the light beam deviates into the diffraction maximum and enters the photodetector 3, which detects the light signal and sends a time delayed signal from the frequency sweep generator 6 to the first input of the phase meter 4.

2020

UU

выхout

cos (nt - Кх). cos (nt - Kx).

На второй вход фазометра 4 подаетс  опорный сигнал от генератора 6.The second input of the phase meter 4 is supplied with a reference signal from the generator 6.

2525

UU

onon

cos fit. cos fit.

Фазовый сдвиг между этими сигналами составл ет величинуThe phase shift between these signals is

л. v l v

ф Кх х0--- ,f Kx x0 ---,

линейно св занную с рассто нием хс,linearly related to distance xc,

При работе в широком диапазоне измерений величин х 0 фазовый сдвиг может содержать несколько целых пе- риодов фазы, равной 21ГWhen operating in a wide range of measurements of x 0, the phase shift may contain several whole periods of a phase equal to 21Г

ф 21TN +Ц ,f 21TN + C,

сигналов на входах фазометра 4 проходит N периодов 2 и . При этом блок 7 выдает N импульсов на счетчик 9. В вsignals at the inputs of phase meter 4 passes N periods 2 and. At the same time, block 7 outputs N pulses to the counter 9. V

результате в счетчике 9 записываетс  число.as a result, a number is recorded in counter 9.

В момент окончани  перестройки, когда частота генератора 6 принимает значение $1 в регистрирующий блок 8 из фазометра 4 вводитс  дробна  часть фазового сдвига на частоте Ј1At the time of the end of the tuning, when the frequency of the generator 6 takes the value of $ 1, the fractional part of the phase shift at the frequency Ј1 is input from the phase meter 4 to the recording unit 8

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  смещений , содержащее оптически св занные источник светового пучка, акустоопти- ческую  чейку и фотоприемник, генератор несущих колебаний, выход которого подключен к входу акустооптической  чейки, генератор опорных колебаний, выход которого подключен к модул ционному входу генератора несущих колебаний , фазометр, входы которого подключены к выходам фотоприемника и генератора опорных колебаний соответственно , и регистрирующий блок, вход которого подключен к выходу фазометра , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона1. An apparatus for measuring displacements containing an optically coupled light beam source, an acousto-optic cell and a photodetector, a carrier wave generator, the output of which is connected to the input of the acousto optic cell, a reference wave generator, the output of which is connected to the modulation input of the carrier wave, a phase meter The inputs of which are connected to the outputs of the photodetector and the generator of the reference oscillations, respectively, and the recording unit, the input of which is connected to the output of the phase meter, characterized in that range broadening измерений, оно снабжено блоком срав- 20 свип-генератора.measurements, it is equipped with a cpra-20 sweep generator. нени  фаз, входы которого подключены к выходам фотоприемника и генератора опорных колебаний соответственно , и счетчиком, вход которого f подключен к выходу блока сравнени  фаз, а генератор опорных колебанийphase, the inputs of which are connected to the outputs of the photodetector and the generator of the reference oscillations, respectively, and a counter, the input of which f is connected to the output of the phase comparison unit, and the generator of the reference oscillations выполнен перестраиваемым.made tunable. ii 2. Устройство по п.1, отлит чающеес  тем, что генератор опорных колебаний выполнен в виде свип-генератора, счетчик выполнен с входом сброса, подключенным к выходу синхроимпульсов начала изменени  частоты свии-генератора, а регистрирующий блок выполнен с входом команды записи, подключенным к выходу синхроимпульсов конца изменени  частоты2. The device according to claim 1, is molded so that the reference oscillator is made in the form of a sweep generator, the counter is made with a reset input connected to the clock output of the beginning of the change in the frequency of the oscillator, and the recording unit is executed with the write command input connected to the output of clock pulses of the end of frequency change
SU884493078A 1988-08-30 1988-08-30 Apparatus for measuring shifts SU1580166A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884493078A SU1580166A1 (en) 1988-08-30 1988-08-30 Apparatus for measuring shifts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884493078A SU1580166A1 (en) 1988-08-30 1988-08-30 Apparatus for measuring shifts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1580166A1 true SU1580166A1 (en) 1990-07-23

Family

ID=21403728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884493078A SU1580166A1 (en) 1988-08-30 1988-08-30 Apparatus for measuring shifts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1580166A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523780C1 (en) * 2013-02-06 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" Opto-acoustic measurement of displacements

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1427179, кл. G 01 В 21/22, 1988. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523780C1 (en) * 2013-02-06 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" Opto-acoustic measurement of displacements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6493091B2 (en) Interference detecting apparatus and tomography apparatus
EP0339625B1 (en) Broadband optical detection of transient motion from a scattering surface
US4569588A (en) Light frequency change detecting method and apparatus
US5774218A (en) Laser Doppler velocimeter with electro-optical crystal
GB1497072A (en) Visualization and measurement of ultrasonic waves
SU1580166A1 (en) Apparatus for measuring shifts
US3795447A (en) Laser anemometer frequency to d.c. converter
SU1413422A1 (en) Acoustooptical displacement-measuring device
SU1265636A1 (en) Optoacoustic frequency meter
SU1499122A2 (en) Arrangement for checking linear displacements
US3535041A (en) Interferometer direction sensor
SU1142731A1 (en) Measuring system having three-mirror laser-interferometer
Palmer Sensitive laser interferometer for acoustic emission and ultrasonic NDE
SU1179103A1 (en) Interferometer for distance measurement
RU2171997C2 (en) Acoustic meter of radio signal parameters
SU1693382A1 (en) Method of measuring change of phase shift of light waves
US4900150A (en) Multiple input source technique for deriving cavity linewidth
SU645020A1 (en) Method of measuring parameters of optical radiation angular modulation
SU1044171A2 (en) Device for measuring angular speed
RU17219U1 (en) ACOUSTOPTIC DEVICE FOR MEASURING MOVEMENTS
SU1388721A1 (en) Method of measuring phase shift of light waves
SU1245884A1 (en) Device for measuring geometric parameters
SU1270716A1 (en) Versions of acoustical-optical frequency meter
RU6244U1 (en) VIBRATING SURFACE PERIODIC LAW METER
Palmer et al. Optical interferometry for measurement of Rayleigh and dilatational waves