SU1589046A1 - Device for measuring linear displacements - Google Patents

Device for measuring linear displacements Download PDF

Info

Publication number
SU1589046A1
SU1589046A1 SU884493850A SU4493850A SU1589046A1 SU 1589046 A1 SU1589046 A1 SU 1589046A1 SU 884493850 A SU884493850 A SU 884493850A SU 4493850 A SU4493850 A SU 4493850A SU 1589046 A1 SU1589046 A1 SU 1589046A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
lens
pairs
photodetectors
fiber
optic
Prior art date
Application number
SU884493850A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Владимирович Асланян
Сергей Витальевич Иванов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2504
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 В-2504 filed Critical Предприятие П/Я В-2504
Priority to SU884493850A priority Critical patent/SU1589046A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1589046A1 publication Critical patent/SU1589046A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано, например, дл  измерени  радиальных зазоров у лопаток роторов. Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет устранени  погрешностей, обусловленных непосто нством коэффициента отражени  объекта в процессе измерени . Контролируемый объект поступательно перемещаетс  вдоль оптической оси объектива, по другую сторону которого установлены две идентичные волоконно-оптические пары с источниками излучени  и фотодетекторами. Торцы волокон пар, обращенные к объективу, расположены со взаимным сдвигом в параллельном и перпендикул рном оптической оси объектива направлени х. При включенных источниках света на поверхности объектива образуютс  два световых п тна, освещенность в которых обратно пропорциональна квадрату рассто ни  между поверхностью объекта и точкой фокусировки соответствующего пучка. Отраженный от объектива свет по приемным волокнам пар поступает на фотодетекторы, где преобразуетс  в электрические сигналы, поступающие в измерительный блок. Так как изменени  коэффициента отражени  объекта и коэффициента пропускани  среды вли ют на величину выходных сигналов фотодетекторов в одинаковой степени, то отношение сигналов однозначно определ ет положение объекта, что повышает точность измерений. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used, for example, to measure radial clearances on rotor blades. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating errors caused by the inadequacy of the reflection coefficient of an object in the measurement process. The monitored object moves progressively along the optical axis of the lens, on the other side of which two identical fiber-optic pairs with radiation sources and photodetectors are installed. The ends of the fibers of the pairs facing the lens are mutually shifted in parallel and perpendicular directions of the optical axis of the lens. When the light sources are on, two light spots form on the lens surface, the illumination in which is inversely proportional to the square of the distance between the object surface and the focal point of the corresponding beam. The light reflected from the lens along the receiving fibers of the steam enters the photodetectors, where it is converted into electrical signals entering the measuring unit. Since changes in the reflection coefficient of the object and the transmittance of the medium affect the magnitude of the output signals of the photodetectors to the same degree, the signal ratio uniquely determines the position of the object, which improves the measurement accuracy. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано , например, дл  измерени  радиальных зазоров.The invention relates to a measurement technique and can be used, for example, to measure radial clearances.

Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет устраиени  погрешностей, обусловленных непосто нством коэффициента отражени  объекта в процессе измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating errors caused by the inconvenience of the reflection coefficient of an object in the measurement process.

На чертеже изображена приици- пиальиа  схема предлагаемого устройства дл  измерени  линейных перемещений .The drawing shows the prisipialy scheme of the proposed device for measuring linear displacements.

Устройство содэржит две идентич- иые волоконно-оптические пары I и 2 с источниками 3 и 4 излучени  и фотодетекторами 5 и 6, объектив 7 и измерительный блок (на чертеже не.показан ), входами подключенный к выходам фотодетекторов 5 и 6. Обращенные к объективу 7 торцы А и В волокон пар К и 2, расположены со вза3Г589046The device contains two identical optical fiber pairs I and 2 with sources 3 and 4 of radiation and photo detectors 5 and 6, lens 7 and measuring unit (not shown), with inputs connected to the outputs of photo detectors 5 and 6. Reversed to the lens 7, ends A and B of the fibers of pairs K and 2, are arranged with vza3G589046

имным сдвигом в паралл льном (4) и перпендикул рном .() оптической оси объектива 7 направлени х. Объектив 7 формирует изображени  А и в кон цов А.И В воп6конно-О1т ческих пар У 1 и 2, жестко соединен с ними в общей конструкции еshift in parallel (4) and perpendicular. () Optical axis of the lens 7 directions. Lens 7 forms images A and A at the ends of A.I. In V6-O1 pairs, it is rigidly connected to them in a general design

Устройство работает следующим об разомвJQThe device works as follows:

Контролируемый объект 8 поступа- ,тельно перемещаетс  вдол оптической оси объектива 7 в пределах диапазона U , Положение объектива 8 определ етс  относительно последней J5 поверхности объектива 7 координатой к,The object to be monitored 8 is progressively moving along the optical axis of the lens 7 within the U range. The position of the lens 8 is determined relative to the last J5 surface of the lens 7 by the coordinate k,

При включенных источниках 3 и 4 объект освещаетс  пучками света от концов А и В передающих световодов 20 1, 2 в Эти пучки фокусируютс  в т« Аи В и создают иа поверхности объекта два световых п тна, освещенность Ед и в которых в зав1 - симости от положени  объекта 8 убы- 25 вает обратно пропорционально квадрату рассто ни  между поверхностью объекта 8 и точкой фокусировки соот- ветствукицего пучка,With the sources 3 and 4 turned on, the object is illuminated by beams of light from the ends A and B of transmitting light guides 20 1, 2 V. These beams are focused in mA and B and create two light spots on the object's surface, the illumination Un and in which it is the position of object 8 decreases inversely proportional to the square of the distance between the surface of object 8 and the focal point of the corresponding beam,

Отраженный от объекта 8 свет по jn приемным волокнам l, 2 воспринимаетс  фотодетекторами 5 и 6,Преобразованные в них сих налы ) U(x ) затем поступают на вычисл:ительный блок. Сигналы и(х) и Иу(х) пропорцио- jj нальны также коэффициенту отражени  объекта 8 и коэффициенту пропускани  среды, в которой объект 8 расположен . Так как объект и среда измсгС точки зрени  повышени  точности наиболее эффективной  вл етс  cyi марно - разностна  обработка сигнало фотодетекторов, при зтом реализуетс  дифференциально-нормирующий метод из меренийThe light reflected from the object 8 along jn by the receiving fibers l, 2 is perceived by the photodetectors 5 and 6; the converts of these soils) U (x) are then transferred to the calculation: the output unit. The signals u (x) and iyu (x) are also proportional jj to the reflection coefficient of the object 8 and the transmittance of the medium in which the object 8 is located. Since the object and environment of the MSGS point of view to increase the accuracy of the most effective is cyimarno-differential signal processing of photo detectors, in this case the differential-normalizing method is used.

Р(х).P (x).

ui(lj: U2CxJui (lj: U2CxJ

и,(х) + и(х)i, (x) + and (x)

Выходной сигнал Р(х) с вычислительного блока пропорционален величине смещени  объекта Д , При наличии собственного излучени  объекта 8 либо засветке извне необходима модул ци  излучени  источников света или использование лазерных источников и установка перед фотодетекторами интерференционных светофильт ров дл  отделени  сигналов от фона.The output signal P (x) from the computing unit is proportional to the displacement of the object D, If the object itself has 8 radiation or external illumination, it is necessary to modulate the emission of light sources or use laser sources and install interference filters in front of the photodetectors to separate signals from the background.

Предлагаемое устройство обладает высокой точностью измерений, так как практически нечувствительно к колебани м коэффициента отражени  .контролируемого объекта.The proposed device has a high measurement accuracy, since it is practically insensitive to fluctuations in the reflection coefficient of the object being monitored.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  линейных перемещений, содержащее волоконно- оптическую пару с источником излучени  н фотодетектором и измерительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повьшенн  точности измерений, оно снабжено второй волоконно-оптической парой с источником излучени  и фотодетектором, иден тичной первой, и объективом, предназначенным дл  установки между во- iiu nc -ic niuim цл71 ykiianujjRW иел(ду во-A device for measuring linear displacements containing a fiber-optic pair with a radiation source and a photodetector and a measuring unit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with a second optical fiber pair with a radiation source and a photodetector identical to the first and objective intended to be installed between the iii nc -ic niuim cl71, ykiianujjRW and н ют carkajtti U,(x) и-и(х) в одинако- до локонно-оптическнми парами и контровое число k по сравнению с сигналами -;U,fl(x) и ) полученными при калибровке , то отношениеare carkajtti U, (x) and-and (x) in the same-to-fiber optic pairs and the backward number k in comparison with the signals -; U, fl (x) and) obtained during calibration, the ratio лируемым объектом, волоконно-оптические пары установлены так, что торцы волокон (пар), обращенные к объективу , расположены со взаимным сдвигом в параллельном и перпендикул рном оптической оси объектива направле- йи х, входы измерительного блока подключены соответственно к выходам фотодетекторов.The object being lined, fiber-optic pairs are set so that the ends of the fibers (pairs) facing the lens are mutually shifted in a parallel and perpendicular optical axis of the lens directions, the inputs of the measuring unit are connected respectively to the outputs of the photodetectors. V iilLwIs) V iilLwIs) k U.(x)k U. (x) « U.«oixi."U." oixi. (x)(x) - - Т Т . . -чидД| j- « м1|||У,ь. j3 ly /« ч ч J- - T T. . ChidD | j- "m1 ||| Y, b. j3 ly / "h h J ) остаетс  неизменным и в диапазоне Д однозначно определ ет положение объекта) remains unchanged and in the range of D uniquely determines the position of the object С точки зрени  повышени  точности наиболее эффективной  вл етс  cyi марно - разностна  обработка сигналов фотодетекторов, при зтом реализуетс  дифференциально-нормирующий метод из- меренийFrom the point of view of increasing the accuracy, the most effective is cyimarno-differential processing of photodetectors, in this case the differential-normalizing measurement method is implemented. Р(х).P (x). ui(lj: U2CxJui (lj: U2CxJ и,(х) + и(х)i, (x) + and (x) Выходной сигнал Р(х) с вычислительного блока пропорционален величине смещени  объекта Д , При наличии собственного излучени  объекта 8 либо засветке извне необходима модул ци  излучени  источников света или использование лазерных источников и установка перед фотодетекторами интерференционных светофильт ров дл  отделени  сигналов от фона.The output signal P (x) from the computing unit is proportional to the displacement of the object D, If the object itself has 8 radiation or external illumination, it is necessary to modulate the emission of light sources or use laser sources and install interference filters in front of the photodetectors to separate the signals from the background. Предлагаемое устройство обладает высокой точностью измерений, так как практически нечувствительно к колебани м коэффициента отражени  .контролируемого объекта.The proposed device has a high measurement accuracy, since it is practically insensitive to fluctuations in the reflection coefficient of the object being monitored. Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  линейных перемещений, содержащее волоконно- оптическую пару с источником излучени  н фотодетектором и измерительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повьшенн  точности измерений, оно снабжено второй волоконно-оптической парой с источником излучени  и фотодетектором, идентичной первой, и объективом, предназначенным дл  установки между воiiu nc -ic niuim цл71 ykiianujjRW иел(ду во-An apparatus for measuring linear displacements comprising a fiber-optic pair with a radiation source and a photodetector and a measuring unit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with a second fiber-optic pair with a radiation source and a photodetector identical to the first and objective, intended for installation between the war iii nc -ic niuim cl71 ykiianujjRW локонно-оптическнми парами и контролоконно-оптическнми парами и контролируемым объектом, волоконно-оптические пары установлены так, что торцы волокон (пар), обращенные к объективу , расположены со взаимным сдвигом в параллельном и перпендикул рном оптической оси объектива направле- йи х, входы измерительного блока подключены соответственно к выходам фотодетекторов.fiber optic pairs and control nod optical pairs and a controlled object, fiber optic pairs are set so that the ends of the fibers (pairs) facing the lens are mutually shifted in the parallel and perpendicular optical axis of the objective lens x, the measuring inputs the unit is connected respectively to the outputs of the photodetectors. лl
SU884493850A 1988-07-11 1988-07-11 Device for measuring linear displacements SU1589046A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884493850A SU1589046A1 (en) 1988-07-11 1988-07-11 Device for measuring linear displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884493850A SU1589046A1 (en) 1988-07-11 1988-07-11 Device for measuring linear displacements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1589046A1 true SU1589046A1 (en) 1990-08-30

Family

ID=21404048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884493850A SU1589046A1 (en) 1988-07-11 1988-07-11 Device for measuring linear displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1589046A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Жилин В.Г. Волоконно-оптические измерительные преобразователи скорости и давлени . М.: Энергоатом- издат, 1987, с. 15. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4079252A (en) Photoelectric grating displacement measuring apparatus
CN111721235B (en) Photoelectric edge detection system and detection method thereof
US4670649A (en) Optical transducer and measuring device
SE8406029L (en) SENSORS FOR SATURING THE EXTENSION AND / OR TURNING OF AN Oblong MACHINE ELEMENT
JPH048724B2 (en)
US5739526A (en) Fibre-optic photoelectric beam device having a transmitting optical unit for detecting a moving object through a control district
SU1589046A1 (en) Device for measuring linear displacements
JPH068724B2 (en) Optical detector
US4607162A (en) Sensing apparatus for measuring a physical quantity
RU2091762C1 (en) Reflectometer
SU1642233A1 (en) Device for measuring linear displacement
SU641274A1 (en) Photoelectric device for checking rectilinearity
SU1229572A1 (en) Optronic object position transducer
SU1523907A1 (en) Spherometer
SU528532A1 (en) Photoelectric autocollimator
RU2082086C1 (en) Fiber-optical detector
SU1427169A1 (en) Displacement transducer
SU1173177A1 (en) Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction
RU2164662C2 (en) Optical displacement transducer
SU1603189A1 (en) Apparatus for measuring displacements of object
SU1571449A1 (en) Fiber-optic pressure transducer
SU1138642A1 (en) Interference device for remote measuring of small displacements
SU754203A1 (en) Photoelectric device for measuring angular turns
SU787891A1 (en) Photoelectric autocollimation incline sensor
SU1582039A1 (en) Device for determining position of focal plane of lens