SU1711005A2

SU1711005A2 - Moving object tester

Info

Publication number: SU1711005A2
Application number: SU894781422A
Authority: SU
Inventors: Борис Иванович Мокин; Сергей Леонтьевич Яблочников
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1992-02-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени параметров вращающихс объектов . Цель изобретени - повышение точности измерений. Цель достигаетс тем, что в устройстве по ав. св. № 1583756 в датчике в виде диска из материала с показателем прелом-лени п на оси диска выполнено отверстие, на стенке которого нанесено покрытие из материала с показателем преломлени m П2. 2 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the parameters of rotating objects. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that in the device by AB. St. No. 1583756 in the sensor in the form of a disk made of a material with a refractive index η on the disk axis there is a hole, on the wall of which a coating of material with a refractive index m P2 is applied. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, может быть использовано дл измерени параметров вращающихс объектов , преимущественно температуры, скорости и амплитуды радиальных биений, с беспроводной передачей информации с датчика на электрическую часть измерительного устройства и вл етс усовершенствованием устройства по авт. св. № 1583756.The invention relates to a measurement technique, can be used to measure the parameters of rotating objects, mainly temperature, velocity and amplitude of radial beats, with wireless transmission of information from the sensor to the electrical part of the measuring device and is an improvement of the device according to the author. St. No. 1583756.

Известно устройство, содержащее оптически св занные источники монохроматического излучени , первое полупрозрачное зеркало, датчик, прикрепленный к поверхности вращающегос объекта и выполненный в виде плоскопараллельного стекл нного диска с показателем преломлени па, на основани которого нанесен материал с показателем преломлени щ П2, при этом на основании стекл нного диска, обращенном в сторону источника, выполнено кольцевое окно дл ввода и вывода излучени источника, а также первое и второе полупрозрачные зеркала, выполненные в виде светоделительных кубиков, зеркало, фокусирующую линзу и приемник излучени .A device is known that contains optically coupled monochromatic radiation sources, a first semi-transparent mirror, a sensor attached to the surface of a rotating object and made in the form of a plane-parallel glass disk with a refractive index pa, on the base of which a material with a refractive index of P2 is applied, on the basis of a glass disk facing the source; in the form of beam-splitting cubes, a mirror, a focusing lens and a radiation receiver.

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерени температуры вращающихс объектов, обусловленной тем. что измерение температуры выполн етс вдоль диаметральных линий датчика, при это вследствие того, что он вл етс центрально-симметричным, определение местоположени точки перегрева затруднено, так как тепловые картины дл левой и правой частей датчика получаютс идентичными.However, the known device has insufficient accuracy in measuring the temperature of rotating objects due to that. that the temperature measurement is performed along the diametral lines of the sensor, due to the fact that it is centrally symmetric, determining the location of the superheating point is difficult, since the thermal patterns for the left and right parts of the sensor are identical.

Цель изобретени - повышение точности измерени параметров вращающихс объектов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the parameters of rotating objects.

На фиг. 1 показан датчик в плоскости его центральной оси, разрез; на фиг. 2 - датчик, вид со стороны кольцевого окна.FIG. 1 shows the sensor in the plane of its central axis, a section; in fig. 2 - sensor, view from the side of the annular window.

Устройство содержит (фиг. 1) датчик 1 из материала с показателем преломлени П2. покрытый снаружи материалом с показателем преломлени щ , причем щ П2. На одной из сторон датчика в материале покрыти выполнено кольцевое окно 2. На оси датчика выполнено сквозное отверстие 3, стенки которого также покрыты материа лом с показателем преломлени щ.The device contains (Fig. 1) sensor 1 of a material with a refractive index of P2. covered with a material with a refractive index u, and u u P2. An annular window 2 is made on one side of the sensor in the coating material. A through hole 3 is made on the sensor axis, the walls of which are also covered with a material with a refractive index sh.

4four

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Излучение от источника монохроматического излучени (не показан) попадает в кольцевое окно 2 под углом , где вкр зависит от соотношени гм и П2. Испытав многократные отражени от границ раздела материалов с показател ми преломлени щ и П2, пройд половину объема датчика до центральной его части, в кото- рой расположено отверстие 3, заполненное материалом с ги, излучение отражаетс от границы раздела материалов с показател ми преломлени щ и Л2 и снова, испытав многократные отражени , выходит через кольцевое окно 2.Radiation from a source of monochromatic radiation (not shown) enters the annular window 2 at an angle, where vcr depends on the ratio of um and n2. Having experienced multiple reflections from the interfaces of materials with refractive indices n and P2, the sensor has gone half the volume to its central part, in which an opening 3 filled with material with hygene is located, the radiation reflects from the interface of materials with refractive indices n and L2 and again, having experienced multiple reflections, exits through the annular window 2.

Затем излучение, прошедшее через датчик, интерферирует с излучением опорного пучка в плоскости приемника излучени (не показан).Then the radiation transmitted through the sensor interferes with the radiation of the reference beam in the plane of the radiation receiver (not shown).

Масштаб интерференционной картины, формирующейс в поле зрени приемника излучени , выбираетс таким образом, что рассто ние между гребн ми двух соседних интерференционных полос больше, чем рассто ние между пол ми зрени первого и второго фотодиодов приемника. В этом случае на первом и втором выходах приемника излучени формируютс одинаковые сигналы , близкие к синусоидальным, но сдвину- тые друг относительно друга на врем г. По изменению интерференционной картины, которое может быть вызвано изменением длины оптического пути излучени , прошедшего через датчик, или изменением коэффи- The scale of the interference pattern formed in the field of view of the radiation receiver is chosen so that the distance between the crests of two adjacent interference fringes is larger than the distance between the field of view of the first and second photodiodes of the receiver. In this case, at the first and second outputs of the radiation receiver, the same signals are formed, which are close to sinusoidal, but shifted relative to each other by time g. By changing the interference pattern, which may be caused by a change in the length of the optical path of the radiation transmitted through the sensor, or coefficient

циента преломлени материала, нанесенного на основание датчика, обращенного к поверхности вращающегос объекта, суд т о параметрах вращающегос объекта. При этом, в первом случае изменение интерференционной картины несет информацию о величине радикальных биений вращающегос объекта, а во втором - о его температуре . О скорости вращени объекта контрол суд т по частоте изменени интерференционной картины в поле зрени приемника излучени . Чувствительность датчика к изменению температуры выбираетс такой, чтобы предполагаемые отклонени температуры в каждой точке поверхности вращающегос объекта от средней вызывали бы сравнительные небольшие изменени интерференционной картины, в пределах сдвига одной полосы.The refractive index of the material deposited on the base of the sensor facing the surface of the rotating object determines the parameters of the rotating object. In this case, in the first case, the change in the interference pattern carries information about the magnitude of the radical beats of the rotating object, and in the second, about its temperature. The speed of rotation of the object is controlled by the frequency of the change in the interference pattern in the field of view of the radiation receiver. The sensitivity of the sensor to a change in temperature is chosen such that the expected temperature deviations at each point on the surface of the rotating object from the average would cause comparative small changes in the interference pattern, within the limits of the shift of one band.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени температурного пол вращающегос объекта в два раза за счет измерени температуры вдоль его радиальных линий, а не вдоль диаметральных линий, как в прототипе, что вл етс техническим преимуществом устройства.The proposed device makes it possible to increase the accuracy of measuring the temperature field of a rotating object twice by measuring the temperature along its radial lines, and not along the diametric lines, as in the prototype, which is a technical advantage of the device.

Claims

The invention is a device for measuring the parameters of rotating objects according to the authors, NJ 1583756, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, a hole is made in the center of the sensor, on the inner surface of which a material with a refractive index is applied.

Fm.1

FIG. 2