Волоконно-оптический преобразователь перемещений

Волоконно-оптический преобразователь перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при измерении перемещений оптическими методами. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых перемещений. Излучение подают в рабочий и опорный световоды. Рабочий световод закреплен на пантографе, а пантограф связан с объектом. Пройдя световоды , излучение попадает на два фотоприемника соответственно. Сигналы с фотоприемников сравнивают в блоке обработки. При перемещении объекта меняется интенсивность излучения, прошедшего рабочий световод. По разности сигналов с отоприемников определяют величину перемещения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 1 I/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (21) 4771061/28 (22) 18. 12.89 (46) 07.05.92. Бюл. Р 17. (71) Крымский филиал Научно-исследовательского технологического ин.ститута приборостроения (72) О.Э.Алексеев, В.А.Иванина, С.А.Исаев и С.Н.Каракчиев (53) 531.717(088.8) (56) Заявка ФРГ Н 3530093, кл. С 01 0 5/34, 1986. (5Ц ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение отыосится к технической физике и может быть испольИзобретение относится к измерительной технике, в частности к воло" конно-оптическим преобразователям перемещений различных объектов или их частей, и может найти применение в авиационной, автомобильной, кораблестроительной и других отраслях промышленности.

Известно оптоэлектромеханическое измерительное устройство, содержащее рабочий волоконный световод, изогнутый в форме петли, с чувствительным участком, держатель для крепления рабочего световода, состоящий из набора одинаковых формоизменяющихся элементов, опорный волоконный световод, источник излучения, 7-образ" ный.ответвитель, посредством которо"

„„SU„„1732145 A 1

2 зовано при измерении перемещений оптическими методами. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых перемещений. Излучение подают в рабочий и опорный световоды. Рабочий световод закреплен на пантографе, а пантограф связан с объектом. Пройдя световоды, излучение попадает на два Фотоприемника соответственно. Сигналы с фотоприемников сравнивают в блоке обработки. При перемещении объекта меняется интенсивность излучения, прошедшего рабочий световод. По разности сигналов с Фотоприемников on" ределяют величину перемещения. 1 ил.. го входные концы рабочего и опорного световодов оптически связаны с источ- 4 ником излучения, два фотоприемника, СФР оптически связанные входами с выход- К) ными концами рабочего и опорного cseтоводов соответственно, и блок об" рфв работки, электрически связанный с выходами фотоприемников.

Недостатком этого устройства является малый динамический диапазон измерения, перемещений объектов или . с их частей.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых переме .. щений.

Указанная цель достигается тем, .что в волоконно-оптическом преобразователе перемещений, содержащем

1732145!

О

15 рабочий волоконный световод, изогну тый а форме петли, с чувствительным участком, держатель для крепления рабочего световода, состоящий из набора одинаковых формоизменяющихся элементов, опорный волоконный сае.товод, источник излучения, Y-образный ответвитель, посредством которого входные концы рабочего и опорного саетоводов оптически связаны с источником излучения, два фотоприем" ника, оптически связанные входами с выходными концами рабочего и опорного световодов соответственно, и блок обработки, электрически связанный с выходами фотоприемников, держатель выполнен в виде пантографа с формоизменяющимися элементами в виде параллелограммов, а. рабочий световод закреплен на пантографе в угловых точках элементов-параллелограммов с воэможностью изгиба.

На чертеже показана. конструктивная схема волоконно-оптического преобразователя перемещений.

Преобразователь содержит источник 1 излучения, к которому подклю. чен волоконно-оптический тракт 2, Y-.îáðàçíûé ответвитель 3, рабочий волоконный световод 4, изогнутый в форме петли, с чувствительным участком и закрепленный на пантографе 5 в угловых точках элементовпараллелограммов с возможностью изгиба, опорный волоконный световод 6-,, входные концы рабочего и опорного саетоводоа 4 и 6, оптически связаны с источником 1 излучения посредством

Y-образного ответвителя 3, даа фотоприемника 7 и 8; оптически связан" ные входами с выходными концами рабочего и опорного световодов 5 и 6 соответственно, и блок 9 обработки, электрически связанный .с выходами фотоприемников 7 и 8.

При этом пантограф 5 неподвижно закрепляется с противоположной от объекта стороны.

Размеры элементов-параллелограммов пантографа 5 и. их количество выбирают, исходя из величины. измеряемого перемещения. Рабочий волоконный световод 4 крепится к элементам пантографа 5 при помощи клея или металлических скоб.

Преобразователь работает следующим образом.

Под воздействием усилия от. перемещения объекта пантограф 5 сжимает"

I ся, что приводит к многократному изб гибу чувствительного участка петли рабочего волоконного световода 4, при этом радиусы изгибов уменьшаются, Такой вид нерегулярности приводит к конверсии мод низшего порядка в моды высшего порядка, а следовательно, к уменьшению световой мощности, попадающей на Фотоприемник 7. Затем производится сравнение сигналов, полученных после прохождения через рабочий волоконный световод 4 и опорный волоконный световод 6 и их регистрация. На выходе блока 9 обработки получают сигнал, пропорциональный перемещению измеряемого объекта.

Применение предлагаемого волоконно-оптического преобразователя перемещений обеспечивает расширение динамического диапазона измеряемых перемещений различных объектов при достаточной чувствительности преобразователя.

,Формула изобретения

Волоконно-оптический преобразо ватель перемещений, содержащий рабочий волоконный световод, изогнутый в форме петли, с чувствительным участком, держатель для крепления

Ç5 рабочего световода, состоящий из набора одинаковых Формоиэменяющихся элементов, опорный волоконный световод, источник излучения,. Y-образный ответвитель, входные концы

40 рабочего и опорного световодов оптически связаны с источником излу" чения посредством Y-образного ответвителя, два фотоприемника, оптически связанные входами с выходными концами рабочего и опорного световодов соответственно, и блок обработки, электрически связанный с выходами фотоприемников, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас о ширения диапазона измеряемых перемещений, держатель выполнен в виде пантографа с формоизменяющимися элементами в виде параллелограммов, а рабочий световод закреплен на пан-, >> тографе в угловых . точках элементов-параллелограммов с возможностью изгиба.

1 g3?145 фу %(Ф МЬ ° %

I !

Составитель Б.Дузь

Оежакьло M.Янкович Техред И.дццык Корректор И. Эрдейи

Заказ 1574 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ри ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101