Устройство для измерения перемещений

Устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение области использования за счет измерения перемещения водной поверхности путем использования ее в качестве одного из зеркал лазера. Лазер, образованный активным элементом 1, полупрозрачным з еркалом 2 и водной поверхностью 8, генерирует свет на двух продольных модах, о тличающихся по частоте на величину C/2L, где С - скорость света; L - расстояние от зеркала 2 до поверхности 8. Фотоприемкик 3 выделяет сигнал с комбинационной частотой C/2L, по величине которой осуществляется вычитание длины с помощью частотомера 4 и блока 5 регистрации. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5п 4 С 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4282004/24-28 (22) 13.07.&7 (46) 23.03.89. Бюл. Р 11 (72) Г.Д.Дворйиков, В.E.Ïðèâàëîâ и И.Ф.шишкин (53} 531. 7 (0&8. 8) (56) Крылов К.И. и др. Применение лазеров в машиностроении и приборостроении. Л.: Машиностроение, 1978, с. 132. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— расширение области использования за

„.SU„,, 1467394 А1 счет измерения перемещения водной поверхности путем использования ее в качестве одного из зеркал лазера.

Лазер, образованный активным элементом 1, полупрозрачным зеркалом 2 и водной поверхностью 8 ° генерирует свет на двух продольных модах, о тл и ч а ю щ и х с я по частоте на величину С/2L, где С - скорость света; Ь вЂ” расстояние от зеркала 2 до поверхности 8. Фотоприемник 3 выделяет сигнал с комбинационной частотой

С/2L, по величине которой осуществляется вычитание длины с помощью частотомера 4 и блока 5 регистрации. ил.

1467394

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений характеристик волнения водной поверхности. 5

Цель изобретения — расширение области иепользования за счет обеспечения измерения перемещения водной поверхности путем использования ее в качестве одного из зеркал лазера. 10

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит активный элемент 1, полупрозрачное зеркало 2, фотоприемник 3 частотомер 4, вход которого подключен к фотоприемнику 3, блок 5 регистрации, блок 6 контроля режима работы, включающий в себя видеоконтрольный блок 6, 1, подключенный к выходу фотоприемника 3, и блок 6.2 формирования управляющего сигнала, подключенный к блоку накачки, электрически связанному с активным элементом 1. Активный элемент 1, полупрозрачное зеркало 2, блок 7 накачки и водная поверхность 8 образуют лазер, работающий в режиме с двумя пролольными модами.

Устройство работает следующим образом.

Излучение лазера поступает в фото:. приемник 3. Наличие второй, слабо отражающей поверхности (водной), позволяет сформировать спектр излучения, представляющий собой ряд частот (мод) 35

С с интервалом 4 = — — где С вЂ” ско2Ь рость света, Ь вЂ” расстояние от зеркала 2 до водной поверхности. Фотоприемник 3, работающий в режиме квадра- 40 тичного детектирования, выделяет электрический сигнал с частотой биения мод 1. При многомодовой электрической структуре спектра излучения измерение перемещений поверхности затруднено тем обстоятельством, что колебания мод не синфазные и их интерференция приводит к появлению на выходе фотоприемника сигнала сложной фазы, отличной от синусоидальной. Для 50 обеспечения рабочего(двухмодового) режима работы лазера до начала измерений производят предварительную настройку устройства. С этой целью блоком 6.2 формирования управляющего сигнала, например трансформатором, уменьшают напряжение блока 7 накачки до момента получения на экране видеоконтрольного блока 6.1, например осциллографа, спектрально чистого (синусоидального) сигнала ° С выхода частотомера 4 напряжение сигнала

С () = — — — направляют на вход бло2Ь (t) ка 5 регистрации, например, самопишущего потенциометра типа КСП-4, или в электронную память микроЭВ21. Перемещение поверхности в реальном масштабе времени рассчитывают по формуле где t — время измерения; начало отсчета.

Устройство может бытЬ реализовано на следующих элементах: лазер—

ЛГ-126; полупрозрачное зеркало — из комплекта И.П.Л. — 30K; фотоприемник — фотоумножитель тина ФЭУ-51; частотомер — частотомер типа ЧЗ-54; блок регистрации - запоминающее устройство микроЭВИ типа "Электроника-60"; видеоконтрольный блок — осциллограф типа С1-70; средство формированпя управляющего сигнала — лабораторный автотрансформатор (ЛАТР"1); блок накачки - блок питания ЛГ-126. ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Устройство для измерения перемещений, содержащее источник излучения, включающий активный элемент, блок накачки и полупрозрачное зеркало, фотоприемник, частотомер и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения измерения перемещения водной поверхности при волнении, оно снабжено блоком контроля режима работы источника излучения, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход — с входом блока накачки, а источник излучения выполнен в виде лазера с двумя продольными модами.