Оптический виброметр
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социапистическии
Республик
ОП ИСАНИНА
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i i 911168 (6 l ) Допол интел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 29.08.80 (21) 2979450/1 8-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет(51)М. Кл.
С01 Н9ЮО
1ееУдарстеенный каинтет
СССР ao делан нзееретеннй н етерытнй
ОпУбликовано 07.03,82. Бюллетень PPq 9 5З) т 1 620.178; .53 (088 8) Дата опубликования описания 07.03.82 (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ ВИБРОМЕТР
Изобретение относится к измеритель» ной технике и может использоваться для измерения вибраций деталей машин бесконтактными средствами.
Наиболее близким к изобретению по. технической сушности является оптический виброметр, содержаший интерферометр Майкельсона, генератор, вибратор, с которым связано подвижное зеркало интерферометра, входом подключенный к приемнику интерферометра, усилитель и регистратор 11.
Недостатком известного виброметра является недостаточная точность нз-юа . низкой помехоустойчивости широкочаототного выходного сигнала.
Цель изобретения - повышение точности измерений .
Поставленная цель достигается тем, что вибратор снабжен нуль индикатором, соединенным с приемником интерфероме1 ра, включенными между усилителем и регистратором и последовательно свяэанны1ми между собой линией задержки, акуотическим излучателем и кюветой с упругой средой, установленной между све-. тоделителем и референтным зеркалом интерферометра, и акустическим приемником, а регулятор начальной разности фаз интерферометра выполнен в виде оптически прозрачной кюветы со сжатым воздухом. то, На чертеже -схематически изображен оптический виброметр.
Оптический.виброметр содержит интерферометр Майкельсона (не показан), генератор 1, вибратор 2, с которым свя15 зано подвижное зеркало 3 интерферометра, приемник 4 интерферометра, входом подключенный к нему усилитель 5 и регистратор 6. Нуль-индикатор 7 соединен с приемником 4 интерферометра. Между усилителем 5 и регистратором 6 вклкьчены последовательно связанные между собой пиния 8 задержки„акустический иэ лучатель 9, кювета 10 с упругой средой, установленная между светоделитеОптический виброметр, содержащий интерферометр Майкельсона. генератор, вибратор, с которым связано подвижное зеркало ннтерферометра, входом подклю». ченный к йриемнику интерферометра, усилитель и регистратор, о т н и ч а ю щ и й.с я, тем, что, с целью повышения точности
; измерений он снабжен нуль-индикатором, :соединенным с приемником интерферометра, включенными между усилителем и регист ратором и последовательно .связанными между собой линией .задержки акустическим излучателем и кюветой с упругой.. средой, установленной между светоделителем и референтным зеркалом интерферометра, и акустическим приемником, а. регулятор начальной разности фаэ интерферометра выполнен в виде оптически прозрачной кюветы со сжатым воздухом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 230434, кл. Q 01 Н 9/00, 1967. (прототип) 3 91116 лем 11 и референтным зеркалом 12 интерферометра и акустический приемник 13.
Регулятор начальной разности фаз интерферометра выполнен в виде оптически прозрачной кюветы 14 со сжатым воздухом.
Виброметр работает следующим обрезом.
Излучение лазера 1 5 интерферометра направляется" светоделителем 1 1 на р т 0 ферентное зеркало 12 через кювету 10
is на подвижное зеркало 3 интерферометра через оптически прозрачную кювету 14.
С генератора 1 подаются колебания на вибратор 2, с которым связано подвиж- 1 ное зеркало 3 интерферометра, Отраженные от зеркал 3 и 12 лучи интерфери» руют на фотоприемнике 4. Электрический сигнал с фотоприемника 4 пропорционален изменению оптического пути между эер- ?0 калами 3 и 12. В первом случае оптический путь изменяется эа счет колебаний зеркала 3, а во втором- за счет измерения показателя преломления в кювете
10 с упругой средой, например с дисти- 2s лированной водой.
Предварительно регулятором начальной разности фаз интерферометра устанавливают разность фаз, соответствующую линейному участку выходной функции интер- щ ферометра. Коэффициент усиления усилителя 5 берется таким, чтобы при заданной ширине кюветы 10 за счет изменения показателя преломления упругой среды в ней обеспечить компенсацию изменений оп- 31 тического пути за счет изменении расстояния между подвижным зеркалом 3 интерферометра и светоделителем 11. Ком ценсация сигнала контролируется нульиндикатором 7.
Прн включении генератора 1 зеркало 3 интерферометра вибрирует, меняя длину оптического пути между зеркалом 3 и светоделнтелем 11. На выходе приемника 4 интерферометра появляется сигнал, 4> который пройдя усилитель 5, попадает Ва акустический излучатель 9, представляющий собой многослойный пьезокерами ческий преобразователь. Излучатель 9 создает колебания в упругой жидкости кюветы 10, за счет которых цроисходит изменение оптического пути между референтным зеркалом 1 2 и светоделителем
11 интерферометра относительно оптичеокого пути между подвижным зеркалом и светоделителем l l. Указанное изменение контролируется нуль-индикатором 7.
Акустический сигнал с излучателя 9, пропорциональный величине вибрации зеркала 3, пройдя упругую среду в кювете 10, улавливается акустическим приемником 13, сигнал с которого анализируется по форме амплитуды и частоте регистратором 6. При высоких частотах вибрации (до нескольких кнлогерц) начиНают сказываться инерционность BBeKtpo» акустической системы обратной связи между усилителем 5 и регистратором 6.
В этом случае регулировкой линии 8 задержки задерживают электрический сигнал с усилителя 5 на акустический юлучатель 9 на величину, при которой фазы процессов, изменяющих оптический путь в обеих плечах интерферометра, совпадают.
Использование изобретения обеспечивает повышение точности измерений и расширение амплитудного. и частотного диапазонов измерений, что дает воэможность повысить качество измерения.
Формула и з о б р е т е н и я
911168
CocTsBHTBllb В. Лопухин
Техред Е.Харитончнк Ко ектор А. Ференп
Редакто Г. Кацалап
1 102/23 Тираж 505 . - Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5
Закж
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4