SU1608434A1 - Лазерный измеритель параметров вибрации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  виброскорости за счет исключени  погрешности, обусловленной наличием дробной части периода колебаний. Лазерный измеритель параметров вибрации содержит оптически св занные интерферометр Майкельсона и фотоприемник 5, блок 6 формировани  интерференционных импульсов, импульсы с выхода которого подсчитываютс  первым счетчиком 8, содержимое которого характеризует виброперемещение. Кварцевый генератор 7 вырабатывает импульсы тактовой частоты, которые подсчитываютс  вторым счетчиком 9, содержимое которого характеризует частоту вибрации. Синхроимпульсы, соответствующие периодам колебаний, поступают в третий счетчик 10, где вычисл етс  точное число периодов колебаний, за которое происходит измерение. Полученные значени  с выходов счетчиков 8,9,10 поступают в вычислитель 14, где определ ютс  виброперемещение и виброскорости, значени  которых индицируютс  блоком 15. D-триггеры 11, 12 и одновибратор 13 служат дл  согласовани  и управлени  работой счетчиков 8,9,10 и вычислител  14. 1 ил.

Description

ГЙзобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров вибрации .5

Цель изобретени  - повьпиение точности измерени  .виброскорости, за счет исключени  погрешности, обусловенной наличием дробной части периоа колебаний.10

На чертеже приведена блок-схема азерного измерител  параметров вибрации .

Лазерный измеритель параметров вибрации содержит оптически св занные 15 источник 1 когерентного излучени , светоделительньш куб 2 и первый и второй уголковые отражатели 3 и 4 образующие интерферометр Кайкельсона и фотоприемник 5, блок 6 формирова- 20 ни  интерференционных импульсов, вход которого соединен с выходом фотоприемника 5, кварцевый генератор 7, первый 8, второй 9 и третий 10 счетчики, первый 11 и второй 12 D- 25 триггеры, одновибратор 13, вычислитель 14 и блок 15 индикации, вход которого соединён с выходом вычислител  14, первый, второй и третий информационные входы которого соединены зо соответственно с выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 счетчиков, управл ющий вход соб;динен с инвертирующим выходом второго D-триггера 12 и входом одновибратора 13, счетный с вход первого счетчика 8 соединен с выходом блока 6 формировани , вход разрешени  счета соединен с входом разрешени  счета второго счетчика 9, входом разрешени  счета третьего счет-дд чика 10 и неинвертирующим выходом второго D-триггера 12, вход сброса соединен с входами сброса второго 9 и третьего 10 счетчиков, счетным входом первого D-триггера 11 и выходом д одновибратора 13, счетный вход второго счетчика 9 соединен с выходом квар- цевого генератора 7, выход к-го разр да - соединен с входом сброса первого D-триггера 11, D-вход которого о подключен к логической 1, неинвертирующий выход соединен с D-входом второго .D-триггера 12, счетный вход третьего счетчика 10 соединен с счетным входом второго D-триггера 12 и  вл ет- с  входом синхронизации лазерного измерител .

Лазерньй измеритель виброскорости работает следующим образом.

Луч лазера 1 раздел етс  светодели- тельным кубом 2 на два пучка приблизительно равной интенсивности, которые далее направл ютс  соответственно на уголковые отражатели 3 и 4. Отражатель 3 выполнен неподвижным, а отражатель 4 закреплен на вибростоле 16. Смещенные и отраженные пучки вновь объедин ютс  светоделительной плоскостью в один пучок и падают на фотоприемник 5. Преобразованный фотоприемником 5 оптический сигнал представл ет собой чередование максимумов и минимумов тока с периодом, соответ- ствзлощим перемещению отражател  на половину длины волны излучени . Этот сигнал поступает на вход блока б формировани  интерференционных импульсов где после преобразовател  ток - напр жение преобразуетс  в пр моугольные импульсы, соответствующие максимумам фототока, которые подаютс  на счетный вход счетчика 8.

Среднеквадратичное значение виброскорости находитс  по формуле

й42 Д

N V

М-

(1)

где Л - длина волны света;

N - число импульсов, подсчитанное з.а п периодов колебаний; М - число импульсов тактовой частоты за п периодов колебаний; F - тактова  частота кварцевого

генератора 7.

Среднеквадратичное значение Sg виброперемещени  наход т по формуле

Sg

16 п

(2)

Пусть на выходе D-триггера 11 установлен уровень логической Г1, а на выходе D-триггера 12 - уровень логического О, и счртчики 8-10 обнулены . Поскольку выход D-триггера 12 соединен с входами разрешени  счета счетчиков 8-10, на последних также имеетс  уровень логического О и счет не происходит. После прихода первого синхроимпульса на вход синхронизации измерител  на выходе D- триггера 12 образуетс  логическа  1, поскольку на его D-входе имеетс уровень логической 1 с выхода D .5

триггера 11. Эта логическа  1 поступает на входы разрешени  счета счетчиков 8-10 и разрешает счет импульсов . На инвертирующем выходе D- трнггера 12 при этом образуетс  отри дательный фронт, на который одновиб- ратор 13 и вычислитель 14 не реагируют (блоки 8-14 измерител  срабатывают только по положительным фронтам и уровн м).

Зчетчик 8 считает число интерферен ционных импульсов N, счетчик 9 считает число тактовых импульсов М, а счет16

чик 10 - число импульсов синхрониза- ции, т.е. число периодов колебаний п внбpocJЧ)лa 16. ,

1ри по влении на k-м разр де счетчика 9 логической 1 на выходе D- триггера 11 устанавливаетс  уровень логического О, а счет импульсов счетчиками 8 и 9 продолжаетс  до при хода очередного синхроимпульса на . вход синхронизации измерител . Этот синхроимпульс устанавливает уровень логического О на выходе D-триггера

12,

который останавливает счет импульсов счетчиками 8-10. Положительный

фронт на инвертирующем выходе

В-т: иггера 12 поступает на вход управлени  вычислител  14 и дает комаН ду ла загрузку значений N, М и п с выходов счетчиков 8-10 в вычислитель

14.

Одновременно запускаетс  одновибг

ратор 13, который с некоторой задержкой производит сброс счетчиков в О и устанавливает уровень логической на выходе D-триггера 11, привод 

изм12рительную часть в исходное состо ние .

ьгчислитель 14 производит вычисление виброперемещени  или виброскорости по формулам (2) и (1). Вычисленные значени  виброперемещени  или виброскорости индицируютс  цифровым блоком 15 индикации.

608434

I

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ЛазерньЙ измеритель параметров вибрации, содержащий оптически св  занные интерферометр Майкельсона и , фотоприемник, блок формировани  интерференционных импульсов, кварцевьй генератор, первый и второй счетчики, первый и второй D-триггеры, одновиб10 ратор и блок индикации, выход фотоприемника соединен с входом блока формировани  интерференционных импульсов , выход которого соединен с счетным входом первого счетчика, выход кварцевого генератора соединен с счетным входом второго счетчика, вход разрешени  счета которого соединен с входом разрешени  счета первого счетчика , вход сброса соединен с входом

   20 сброса первого счетчика, счетным входом первого D-триггера и выходом од- новибратора, D-вход первого D-тригге- ра подключен к логической 1, неинвертирующий выход соединен с D-входом

   25 второго D-триггера, счетный вход которого  вл етс  входом синхронизации лазерного измерител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  виброскоро30 сти, он снабжен третьим счетчиком и вычислителем, выход которого соединен с входом блока индикации, первый, второй и третий информационные входы соединены соответственно с выходами

   ,, первого, второго и третьего счетчиков, управл ющий вход соединен с инвертирующим выходом второго D-триггера и входом одновибратора, счетный вход третьего счетчика соединен с счетным

   Q входом второго П-триггера, вход разрешени  счета соединен с входами разрешени  счета первого и второго счетчиков и неинвертирующим выходом второго D-триггера, нход сброса соеди-

   д5 нен с выходом одиовибратора, выход

   k-ro разр да второго счетчика соединен с входом сброса первого D-триггера.