Фотоупругий динамометр

Фотоупругий динамометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоз Советских

Социалистимеских республик (11) 522425 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 07.01.75 (21) 2094381/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.07.76.Бюллетень №27 (45) Дата опубликования описания 17.09.76 (51) М. Кл.

G 01 L 1/24

Гасударственный комитет

Совата Министров СССР по девам иэооретеннй и открытий (53) УДК 531.781 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э. А. Кудряшов и Ю. Н. Кликушнн

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ФОТОУПРУГИЙ ДИНАМОМЕТР

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения силы и веса.

Известные пифровые фотоупругие динамометр ы, содержащие поляризапионно-оптичесжую систему и применяемые для измерения различных нагрузок 111, С43,имеют невысокую точность и недостаточное быст. родействие.

Из известных фотоупругих динамометров наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является динамометр с электрооптическим компенсатором ГИ, содержащий источник света, поляризатор, фотоупругий элемент, электрооптический модулятор, анализатор, фотоприемник, регулируемый источник напряжения и измерительный прибор.

Однако такое устройство имеет низкую точность, что обусловлено зависимостью чувствительности электрооптического компенсатора от внешних факторов, например температуры.

Цель изобретения= повьппение точности измерения нагрузок фотоупругими динамометрами.

Для этого в предлагаемом устройстве источник регулируемого напряжения выполнен в виде генератора пилообразнэго напряжения, вход "стоп которого соединен с выходом формирователя импульсов одного нз оптических канагов, оптически связанного чеоез светоделительную сисой тему с электрическим модулятором.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого фотоупругого динамометра.

Фотоулругий динамометр содержит источник света 1, формирукопий пучок света та 2; электрооптический фазовый модулятор 3; светоделительную систему 4, разделяющую пучок света на два пучка 5 н 6 примерно равной интенсивности, два оптических канала - основной, состоящий нз

gp фотоупругого элемента 7, анализатора 8, фотодетектора 9 и формирователя 10, и вспомогательный, состоящий из анализатора 11, фотодетектора 12 и формирователя 13, пифровой фазометр 14 и источник ра регулируемого напряжения (генератор) 1 5.

522425

Источник поляризованного света 1 фор.-1 мирует пучок света 2, который проходит электрооптический фазовый модулятор 3 и;

,поступает на светоделительную систему 4, ° где, он делится на два пучка 5 и 6 с при- б мерно равной интенсивностью. Пучок све

:та" 5 проходит через фотоупругий элемент 7,, на который действует измеряемая сила F„> анализатор 8 и региотрируется фотодетек- —ом 9 пе еменная составляющая сигна- )ф ла с фотодетектора подается на вход формирователя 10. Пучок света 6 проходит анализатор 11 и регистрируется фотодетектором 12, Переменная составляющая сит|нала с фотодетектора 12 подается на вход 1б формирователя 13, Таким образом, на выходе фотодетекто ров 9 и 12 имеются напряжения, переменные составляющие которых соответственно

Йб Формула изобретения

Ф отоупругий динамометр, содержащий источник поляризованного света, электрооптический фазовый модулятор, источник регулируемого напряженйя> светоделитель ную систему, фотоупругий элемент и два оптических канала, включающих анализато- . ры, фотодетекторы и формирователи импуль сов, подключенные g пифровому измерите

Зб ному прибору, о.т л и ч à ю шийся тем, чего, с целью повьпие ий точности, источник регулируемого напряжения выполнен

:в виде гяи.ротора пилообразного напряженйя, вход "стоп" которогО соединен с выходом формирователя импульсов одного иэ оптических. каналов, связанного через светодели гй|ьную систему с электрооптичеоким, ф |зовым модулятором.

4б Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе;

1, Авторское свидетельство № 351103, .М, Кл.2 И 01 l 1/16, 1973 г (прототип), б 2. Авторское свидетельство № 324526, М, Кл,2 G- 01Ъ 1/24, 1970 r, 3. Патент США ¹3642722,,класс 356- 33, опублик, 1972 г. равны

U U соь2(К Е 1+К Г )" о 1 2 3 Х .Ux=Uocos Z К К t, где 0, - амплитудное значение напряжения на выходе фотодетекторов;

К1 - скорость нарастания напряжения на зажимах генератора 15;

К2 — чувствительноеть электрооптического модулятора;

К3 - чувствительность фотоупругого элемента.

При действии на фотоупругий элемент измеряемой силы Fx«0, в момент пуска генератора пилообразного напряжения 15 (е = О) 1 и 2» О> на выходах формирователей будут логические единицы (U и - О), Напряжение U проходи. через нуль в момент времени

К К 4 М х

1 2 а напряжение U проходит через нуль в момент времени

К К 4 тогда раэносгь укаэанных моментов врем (ни, равная

21 2 1 К К % Х

1 2 пропорциональна измеряемой силе, но зависит от нестабильности коэффициентов К1 и

К2. Однако отношение — - к>р„, д, 3 Х

-т> где Ь О - интервал времени от момента пуска развертки генератора пилообразного

4 о напряжения (= О) до мох||ента времени, когда напряжение U2 проходит через нуль t > зависит лишь от измеряемой силы &, и чувствительности фотоупругого элемента 7.

B указанные моменты времени 1 и на выходах формирователей будет логический нуль (U< = U2 = О). Напряжения U< и U поступают на фаэометр 14, котор,|й реали-, | зует алгоритм нахождения разности 4<2< и частного в цифровой форме. Наиболее

Ас 24 простым алгоритм получается в том случае, если величина будет равна периоду раз.вертки генерато а 15. Для этого достаточ

2 но выход формирователи 13 соединить с цепью, управляющей сбросом напряжения развертки генератора.

Таким образом исключение. погрешности преобразования, связанной с нестабильностью чувствительности электрооптического м„дулятора,)позволяет повысить точность измерения нагрузок.

522425

Составитель В, Родин

Редактор Т. Иванова Тещэед И. Ковач

Корректор В. Юг&с

Филиал ППП "Патент», r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4883/364 Тираж 1029 Подписное

UHHHFIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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