Устройство для измерения вибраций

Устройство для измерения вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измери-, , тельной технике и предназначено для , измерения вибраций. Цель изобретения повьщение надежности и точности измерений путем обеспечения независимости результата измерения от влияния окружающей среды. Излучение источника 1 поляризуется поляризатором 2 и через световод 3, выполненный изогнутым в виде дуги, попадает на призму 6 Волластона. При вибрации части 5 объекта относительно его части 4 радиус изгиба световода 3, закрепленного на частях 4 и 5 объекта , уменьшается, т.е. меняется сте (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

g1) 4 G 01 H 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

g(» ())т;::» > q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1„-, Р

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИЙ (21) 3898806/24-28 (22) 22.05.85 (46) 30.06.87. Бюл. Ê 24 (71) Винниц утй политехнический институт (72) В.Т. Маликов, С.Г. Лютворт, А.M. Бабченко и Е.А. Кяпп (53) 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 875220, кл. G 01 Н 13/00, 1979, Авторское свидетельство СССР

))» 86835, кл. G 01 H 1/04, 1980. (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения вибраций. Цель изобретения повыщение надежности и точности измерений путем обеспечения независимости результата измерения от влияния окружающей среды. Излучение источника 1 поляризуется поляризатором 2 и через световод 3, выполненный изогнутым в виде дуги, попадает на призму 6 Волластона. При вибрации части 5 объекта относительно его части 4 радиус изгиба световода 3, закрепленного на частях 4 и 5 объекта, уменьшается, т.е. меняется сте1320683 ники 7 и 8. После обработки в блоке

9 вычисления величину вибрации можно определить по показаниям блока 10 измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Lrь

) Ф

35 (S i11g ОПТ С05 2 В где Е

n„„

++2.

8„

L пень поляризации излучения, которая зависит от величины вибрации, и на выходах призмы 6 сигналы будут различны, что зарегистрируют фотоприем1

Изобретение относится к измерительной технике и используется для измерения вибраций.

Цель изобретения — повышение надежности и точности измерения вибраций путем обеспечения независимости результата-измерения от влияния окружающей среды.

На чертеже изображена схема устройства для измерения вибраций.

Устройство содержит источник 1 излучения, оптически связанный с поляризатором 2, выход которого оптически связан с входом световода 3, выполненного в виде ветви, изогнутой дугой, и закрепленного на неподвижной 4 и вибрирующей 5 частях объекта измерения (не показан), оптический элемент 6 разделения поляризованного излучения, выполненный в виде призмы Волластона, а также фотоприемники

7 и 8. Выходы фотоприемников 7 и 8 связаны с входом блока 9 вычисления, выход которого электрически связан с блоком 10 измерения.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1 поляризуется поляризатором 2 и попадает в изогнутый цилиндрический световод 3, закрепленный на неподвижной 4 и вибрирующей 5 частях объекта измерения.

При отсутствии вибрации изогнутый световод 3 практически сохраняет на выходе входную степень поляризации излучения. Выходящее из изогнутого световода 3 излучение разделяется призмой 6 Волластона на две взаимно перпендикулярные волны (Е и Е„„„ ), которые при отсутствии вибрации равны между собой. Оптические сигналы по двум каналам попадают на фотоприемники 7 и 8 соответственно, а затем электрические сигналы с них посту2 пают на вход блока 9 вычисления. Блок

10 в этом случае показывает ноль.

При вибрации части 5 относительно части 4 объекта измерения радиус из5 гиба световода 3 уменьшается, при этом не происходит смещения световода 3 относительно поляризатора 2, так как они выполнены совместно. Степень поляризации выходящего из изогнутого световода 3 излучения при вибрации изменяется. Степень поляризации зависит от величины вибрации— чем больше вибрация, тем меньше радиус изгиба световода, тем больше степень деполяризации, т.е. при вибрации на одном выходе призмы 6 присутствуют сигналы Е „„, как и при отсутствии вибра:1ии, а сигнал на другом выходе уменьшается. На выходе блока

9 вычисления сигнал увеличивается, т.е. увеличивается соотношение между минимальной и максимальной электрическими составляющими излучения. Показания блока 10 соответствуют величине вибрации, Таким образом, в устройстве осуществляется измерение соотношения между перпендикулярной и параллельной границе раздела световод — окружающая среда составляющих электрического вектора E„ и E>. ,;щ,- .*., : 1,+Ч,— падающая волна; показатель преломления све-. товода — показатель преломления окружающей среды, — угол падения волны; — длина световода, 1

h=dctge,, (d — диаметр световода).

1320683

E — модуль Юнга, R — радиус изгиба

sin gcka(E(R) (1-R ) "ß вЂ” степень поляризации; — фотоупругая постоянная, L — волновой вектор; — радиус волокна;

Е „-Е

Е„+E

P = где P с

s in jcka (E (R) (1--) )" f.

Е„ +Е

) n sihe„

n„sin8, Е„-Е

Е ц 4Е

n„»nS„

n„sin&„

Решая систему с двумя неизвестными п и R, получим

R = АЕц+ВЕ + С, Ф о р м у л а изобретения

Составитель В. Климова

Техред М. Ходанич Редактор А. Orap

Корректор А. Зимокосов

Заказ 265 1/45 Тираж 499

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Зависимость степени поляризации от радиуса R изгиба волновода где А, В, С вЂ” коэффициенты, завися- 20 щие от и,. и g„, Полученное соотношение реализуется блоком 9 вычисления, что позволяет измерять вибрации (радиус R изгиба) вне зависимости от влияния окружающей среды (по формуле (1) R не зависит от n ).

1. Устройство для измерения вибраций, содержащее последовательно установленные источник излучения,световод, выполненный в виде ветви, изо2 гнутой дугой и фотоприемник, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, оно снабжено поляризатором, установленным между источником излучения и световодом, оптическим элементом определения поляризованного излучения, установленным между фото" приемником и световодом, вторым фотоприемником и последовательно электрически связанными блоком вычисления и блоком измерения, а каждый из фотоприемников связан оптически с оптическим элементом и электрически с блоком вычисления.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оптический элемент выполнен в виде призмы Волластона.