Устройство для измерения скорости

Устройство для измерения скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«»849006

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 3ц1178 (21) 2689896/25-28 (51)М. Клз с присоединением заявки М

С 01 В 11/26

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230781. Бюллетень Мо 27 (53) УДК 531.787 (088.8) Дата опубликования описания 2 307.81 (72) Авторы изобретения

A.Ë.Âoëüï0â, Ю.A.Çèìèí, В.И.Метельский

В.В.Тихонов и И.В.Цепке расов, Е ".": ..„." ;„, 1 (71) За яв и тель (.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ СКОРОСТИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения скорости объектов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения скорости, содержащее последовательно установленные блок формирования когерентных световых пучков, включающий излучатель, последовательно размещенные по ходу излучения светоделитель и два зеркала, оптическую систему и блок регистрации излучения, включающий приемник излучения P1) . 15

Недостаток из вест ного устройств а состоит в том, что оно не позволяет измерять угловые размеры объекта, а также проводить измерения в. любом направлении картинной плоскости объ- 20 екта.

Цель изобретения — измерение угловых размеров объектов.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено узлом изменения базы когерентных световых пучков, выполненным из электродвигателя и винтового механизма и связанным со светоделителем, выполненным в виде призмы, блоком 30 поворота световых пучков, установленным перед оптической системой и выполненным иэ электродвигателя и соединенной с ним через редуктор призмы Довэ, блоком фаэовой модуляции, размещенным на выходе блока формирования когерентных световых. пучков в одном иэ них и выполненным в виде оптического клина, самопис цем, датчиком перемещений, механически связанным с узлом изменения базы когерентных световых пучков и электрически — с самописцем, и датчиком поворота, связанным входом с редуктором блока поворота, а выходом — с самописцем, второй вход которого связан с выходом приемника излучения блока регистрации излучения, выполненного со сферическим зеркалом.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок форМирования когерентных световых пучков, включакщий излучатель 1 и последовательно размещенные по ходу излуче-. ния светоделитель, выполненный в Виде разделительной призмы 2 и два зеркала 3 и .4, узел изменения базы когерентных световых пучков, состая849006 щий из электродвигателя 5 и винтового механизма б, оптическую систему

7, блок поворота световых. пучков, установленный перед .оптической системой и включающий электродвигатель

8 и соединенную с ним через редуктор

9 призму 10 Довэ, размещенный на выходе блока формирования когерентных излуЧений блок фазовой модуляции, выполненный в виде оптического клина 11, датчик 12 перемещения, самописец 13, датчик 14 поворота, свя- 1О занный входом с редуктором 9, а выходом — с самописцем 13, и блок регистрации излучения, включающий сферическое зеркало 15 и приемник

l6 излучения.. l5

Устройство работает следующим образом.

Световой пучок от излучателя 1 разделяется на две части призмой 2 и оба пучка зеркалами 3 и 4 направ- 2О ляются на призму 10 Довэ и далее через оптическую систему 7 на объект.

Взаимодействие когерентных световых пучков в картинной плоскости объ екта приводит к возникновению интерференционной картинц в этой плоскости. При осуществлении взаимной фазовой задержки пучков с помощью вра-щающегося оптического клина 11 происходит периодическое смещение интерференционных. полос по объекту, при-,З0 водящее к флуктуациям интенсивности отраженного сигнала. Отраженный сигнал сферическим зеркалом 15 фокусируется на приемник 16 излучения и, в результате этого, в электрическом 35 тракте возникают флуктуации фототока,. соответствующие флуктуациям интенсивности отраженного сигнала.

Амплитуда флуктуации однозначно связана с соотношением между размерами 4р объекта и периодом интерференционных полос Т, который, в свою очередь, определяется расстоянием между центрами подсвечивающих пучков Р

Х,Р

Т 1jry 45 где к — расстояние до объекта;

Х - длина волны излучения.

При изменении расстояния Я между пучками с помощью призмы 2, переме- 5О щаемой электродвигателем 5 через винтовой механизм 6, изменяется период

Т и, тем самым, изменяется амплитуда флуктуаций электрического сигнала.

Изменение фиксируется датчиком 12 перемещений, электрический сигнал которого подается на самописец 13. На другой вход самописца подается электрический сигнал, соответствующий амплитуде флуктуаций фототока. Самописец вычерчивает кривую, соответст- 60 вующую зависимости амплитуды флуктуаций отраженного сигнала о1 расстояния между пучками Р . Если в пределах объекта укладывается четное количесrуо интерференционных полос, то при, 65 их перемещении не происходит флуктуаций отраженного сигнала, что соответствует минимуму на кривой, вычерчиваемой самописцем. Зная при этом величину Р, однозначно определяют угловой размер объекта, так как он должен быть равным угловому размеру периода интерференционных полос. Для измерения угловых размеров в любом направлении используется поворот интерференционных полос.в плоскости объекта с помощью призмы Довэ.

Предлагаемое устройство сохраняет работоспособность в условиях турбулентной атмосферы. Если. размер поперечных сечений пучков, выходящих из оптической системы, меньше радиуса корреляции фазовых флуктуаций атмосферы, а Расстояние/ больше этого радиуса, то фазовые флуктуации приводят к периодическому смещению полос, т.е. к тому же эффекту, что и принудительная файовая модуляция.

Осуществляя фазовую модуляцию с частотой f, превышающей спектр флуктуаций фазы атмосферы, можно в приемном тракте с помощью узкополосного фильтра выделить сигнал с частотой f и тем самым исключить влияние фазовых флуктуаций атмосферы на ipacce объект-передатчик.

Таким образом, благодаря указанным отличиям, предлагаемое устройство может быть использовано для измерений угловых размеров объектов.

Точность получаемых результатов достаточно высока, а конструктивные особенности устройства позволяют вести его эксплуатацию и в условиях турбулентной атмосферы.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости) содержащее последовательно установленные блок формирования когерентных световых пучков, включающий излучатель, последовательно размещенные по ходу излучения светоделитель и два зеркала, оптическую систему и блок регистрации излучения, включающий приемник излучения, о т л и ч а ю — . щ е е с я тем, что, с целью измерения угловых размеров объектов, оно снабжено узлом изменения базы когерентных световых пучков, выполненным из электродвигателя и винтового механизма и связанным со светоделителем, выполненным в виде призмы, блоком поворота световых пучков, установленным перед оптической системой и выполненным из электродвигателя и соединенной с ним через редуктор призмы Довэ, блоком фазовой модуляции, размещенным на выходе блока формирования когерентных световых пучКов в одном из них и выполненным в виде оптического клина, самописцем, 849006

Составитель В. Климова

Редактор О.Черниченко Техред M,Контура Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6076/53 Тираж 642 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, )Х-35, Раушская. наб.,д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 датчиком перемещений, механически связанным с узлом изменения базы когерентных световых пучков и электрически — с самописцем н датчиком поворота, связанным входом с редуктором блока поворота, а выходом— с самописцем, второй вход которого связан с выходом приемника излучения блока регистрации излучения, выпол- . ненного со сферическим зеркалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции Ю 2177476, кл, 6 01 P 3/00, 1972 (прототип).