Устройство для измерения синхронности вращения двух валов

Устройство для измерения синхронности вращения двух валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 04.05.76 (21) 2361982718-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано05.04.79.Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 09.04.79 (((®Щ щт1. .

Союз Советских

Соцналнстнмескнх

Республик

2 (511 М. Кл.

Я 01 P 3/36

Гююуаэрстююнный нюмнтет

СССР юю делам нзобрвтюннй я юткрытий (53) УДК 531.776 (088, 8) (72) Авторы изобретения

В. В, Каротаев, В. Л. Мусяков, А. Н. Тимофеев и Э. 1L Панков ( (71) Заявитель

Ленинградский институт точной механики и оптики (54) УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИНХРОННОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ДВУХ ВАЛОВ

Изобретение ожосится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения синхронности вращения двух валов, в частности, в условиях наличия помех (внешних паразит ных засветок, температурных нестабилт ностей и т. п.).

Известно устройство для контроля кинематической точности механизмов, состояшее из входного и выходного оптических датчиков и фоторегистрируюшего узла. Входной датчик является преобразо. вателем перемещений, выходной выполнен в вице оптической импульсной головки Я

Недостатком устройства является не возможность пространствеипо разнести измерительное устройство и контролируемые объекты. - Кроме того, в известном. устройстве регистрация результатов на фотоппенке требует их дальнейшей обра20 ботки, что усложняет процесс измерений и снижает точность конч1эоля

Кроме того, измерение угла рассогла.сования возможно при вращении валов, Известно также усчттойство для изме рения относительного вращения двух деталей, содержащее источник света и далее последовательно установленные по ходу луча поляризатор, жестко связанный с одной из деталей, пару анализаторов, жестко связанных со второй из деталей, два фотоприемника а также схему выделения информации. Поляроиды установлены так, что при относительном угловом смешении объектов изменяется количеств во поляризованного света, пропускаемого анализаторами, и вследствие етого в одном фотоприемнике происходит увеличение, а в другом - уменьшение сигнала.

Лифференциальньтй сигнал фотоприемников является мерой относительного углового смещения контролируемых объектов (21.

Недостатком устройства является слабая его помехоустойчивость к влиянию различных амплитудных факторов (пропусканне атмосферы, температурная нестабильность фотоприемников и т. и.).

655969

Белью изобретения является повышение помехозашишенности от влияния амплитудных,факторов за счет получения выходного сигнала в виде разности фаз сигналов, снимаемых с фотоприемников.

Эта цель достается тем, что к тор цам контролируемых валов прикреплены отражающИе блоки, выполненные ь Виде жестко связанных четвертььолновых плас тинок и отражателей, например уголковых, зеркальнопинзовых или зеркальных, по,ляризатор выполнен с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси выходящего пучка света, и расположен в ходе отраженных от отражателей лучей, а схема выделеиия информации выполнена в виде фазометра.

На чертеже представлена схема ус ройства.

Устройство содержит общий источник излучения 1 и последовательно расположенные за источником света по ходу луча полупрозрачные сьетоделители 2 и 3, объективы 4 и 5, поляризатор 6, приводимый во вращение двигателем 7, а также дьа фотоприемника 8 и 9, установленных, как и источник света„ в фокальных плоскостях обьективоь 4 и 5.

Отражатели жестко закреплены на валах 1Î и 13., взаимное положение которых контролируется, и состоят из жестко связанных фазовых четвер тььолновых пластинок 12 и 13 и уголковых отражателей 14 и 15. Схема выделения информации выполнена в виде фазометра 16, подключенного к выходам фотоприемников 8и 9. . Устройство работает следующим образом.

Излучение источника света 1 отражается сьетоделителями 2 и 3 и формируется в параллельные пучки объективами

4 и 5. После прохождения поляризатора6, вращаемого двигателем 7, в пучках лучей создается вращение плоскости поляризации света йалее пучки лучей посту пают на отражающие блоки, проходят фазовые четвертььолноьые пластинки и отражаются уголковыми отражателями 14 и 3,5, После вторичного прохождения фазоьых четвертььолновых пластинок 12 и

13 плоскости поляризации пучков вращаются с удвоенной скоростью относительно плоскости поляризации падающего излучения (т.е. оси пропускания поляризаторов). Пэетому плоскость поляризации излучения, возвращенного на поляризатор 6, выполняющего теперь функцию анализатора, составит с осью его пронусЕаНКН угол B два раза больший, чем угол между осью пропускания поляризатора 6 и ь авной осью четвертььолновой пласTH8KHå с

Объективы 4 и 5 фокусируют возвра щепные пучки на фотоприемниках 8 и 9, с которых снимаются переменные електри-, ческие сигналы, имеющие учетверенную частоту по отношению к частоте вращения модулятора 0U > .

Если оба вала вращаются с кру|оьой частотой Ои<, то круговая частота пере медной составляющей сигналов каждого из каналов составит 0 =4Юд+4Щ при вращении поляризатора и валов в противоположных направлениях и(в=4<В -400

l1 при вращении поляризатора и валов в одном направлении.

В согласованном положении валов 10 и 11, т.е. при их синхронном врашении,разность фаз сигналов, снимаемых с фо2$ топриемников 8 и 9, равна нулю.

При появлении взаимного поворота отражателей на угол 4 вокруг оптической оси датчика между указанными сигналами возникает разность фаз, равная 4 Ч . о

Она измеряется с помощью фазометра 16, куда поступают сигналы с фотоприемников 8 и 9.

Изменяя ход лучей в устройстве, например, введением зеркал, можно измерять синхронность вращения, либо относительный поворот не только параллельных, но и перпендикулярных или coocgo расположенных валов.

Формула изо брете ния

Устройство для измерения синхронности вращения двух валов, содержащее последовательно расположенные источник света и поляризатор, а также два фотоприемника и схему выделения информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозашищенвэсти устройства от влияния амплитудных факторов за счет получения выходного сигнала в виде разности фаз сигналов фотоприемников, к торцам контролируемых ьалов прикреплены отражающие блоки,. ьыпол» ненные в виде жестко связанных фазовых четвертьволновых пластинок и отражателей, поляризатор выполнен с возможнос тью вращения вокруг оси, параллельной оси выходящего пучка света, и расположен в ходе отраженных лучей, а схема, выделения информации выполнена в вице фазоме тра.

655969 и

Составитель Ю. Власов

Редактор О. Фнлнппова Техред К. Гаврон Корректор П. Веселовская

Заказ 1507/34 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники ннформадин, принятые во внимание прн експертнзе

1. Кулагнн В. В. н др. Фотоелектрический метод контроля кинематнческой точности механизмов. Измерительная техника, ¹ 11, 1972.

2. Патент Великобритании ¹1305016 кл. 6 1 А, 1973.