Способ определения параметров вращательного движения диффузно рассеивающих объектов

Авторы патента:

G01P3/36 - приборы, выполняющие измерения с помощью оптических средств, т.е. инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей (G01P 3/68 имеет преимущество; гирометры, использующие эффект Саньяка, т.е. смещения, наведенные вращением вращающихся в противоположных направлениях электромагнитных пучков G01C 19/64)

Изобретение может быть использовано при дистанционном контроле вращающихся объектов, расположенных в труднодоступных местах. Цель изобретения - расширение числа измеряемых параметров движения за счет измерения биений поверхности вращающегося объекта. Дополнительно измеряют расходимость облучающего пучка лазера I, проводят фотоэлектрическую регистрацию рассеянного света во фраунгоферовой области дифракции относительно поперечного сечения пучка в двух областях, расположенных перпендикулярно оси пучка, затем монотонно изменяют расстояние между этими двумя областями. По полученной на диафрагме 5 автокорреляционной функции и ранее определенным угловой скорости, расстоянию от облученного участка до центра вращения и измеренной угловой расходимости лазерного пучка судят о биениях поверхности вращающегося объекта. 1 ип. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 Р 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1046683 (21) 3923423/24-10 (22) 05.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Институт оптики атмосферы

СО АН СССР (72) А.Г.Боровой, А.В.Ивонин и Н.И.Вагин (53) 531.776(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1046683, кл. G 01 P 3/36, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ДИФФУЗНО

РАССЕИВАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение может быть использовано при дистанционном контроле вращающихся объектов, расположенных в труднодоступных местах. Цель изобретения вЂ” расширение числа измеряе„„SU„„1283656 А 2 мых параметров движения за счет измерения биений поверхности вращающегося объекта. Дополнительно измеряют расходимость облучающего пучка лазера 1, проводят фотоэлектрическую регистрацию рассеянного света во фраунгоферовой области дифракции относительно поперечного сечения пучка в двух областях, расположенных перпендикулярно оси пучка, затем монотонно изменяют расстояние между этими двумя областями. По полученной на диафрагме 5 автокорреляционной функции и ранее определенным угловой скорости, расстоянию от облученного -участка до центра враще- 3 ния и измеренной угловой расходимос- уу ти лазерного пучка судят о биениях поверхности вращающегося объекта. ! ил.

1283656

ВНИИПИ Заказ 7432/42

Тираж 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тке, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерению параметров движения оптическими методами и может быть использовано для определения биений вращающихся объектов, расположенных в труднодоступных местах.

Целью изобретения является измерение биений поверхности вращающегося объекта.

На чертеже показана устройство для реализации предлагаемого способа, Устройство содержит лазер 1 и последовательно установленные и оптически согласованные с ним телескоп 2, вращающийся объект 3 в виде диска с отверстиями, телескоп 4 и диафрагму

5. Диафрагма 5 представляет собой экран с четырьмя отверстиями, сгруппированными в пары. Первая пара расположена по окружности с центром на оси пучка, вторая пара расположена перпендикулярно оси пучка (т.е. на чертеже перпендикулярно окружности имеются также приемники излучения

6 и 7, установленные непосредственно за парами отверстий в диафрагме

5, автокорреляторы 8 и 9 и блок обработки 10.

Способ реализуется следующим образом.

Лазерное излучение от лазера 1 пропускают через телескоп 2, облучают им вращающийся объект 3, формируют телескопом 4 картину фраунгофе35 ровой дифракции от размеров облучающего пучка на диафрагме 5, регистрируют оптический сигнал, прошедший оба отверстия At, А, фотоприемником 6. Суммарный сигнал от обоих OT 40 верстий преобразуют в электрический, и автокоррелятор 8 строит автокорреляционную функцию сигнала, нормированную на его дисперсию. Варьируя расстояния между отверстиями At> Az> 45 на диафрагме получают оптимальный .вид автокорреляционной функции с яр,ко выраженным вторым максимумом.

По известному расстоянию между отверстиями и известному радиусу окружности, на которой располагают.ся отверстия, из величины сдвига второго максимума относительно нуля определяют угловую скорость вращения пятнистой каРтины, а следовательно, и угловую скорость исследуемого объекта, величина второго максимума определяет расстояние от центра вращения объекта до центра облученного участка объекта и вычисляется в блоке 10. После этого измеряют расходимость облучающего пучка, затем регистрируют оптический сигнал, прошедший вторую пару В, В, фотоприемником 7. Суммарный сигнал от обоих отверстий преобразуют в электрический, и автокоррелятор 9 строит автокорреляционную функцию сигнала, нормированную на его дисперсию. Варьируя расстояния между отверстиями В1, В, на диафрагме получают оптимальный вид автокорреляционной функции ярко выраженным вторым максимумом.

По известному расстоянию между отверстиями, определенной угловой скорости вращения объекта, вычисленному расстоянию от центра вращения объекта до центра облученного участка объекта, измеренной расходимости лазерного пучка, из величины второго максимума автокорреляционной функции сигнала с приемника 7 в блоке

10 вычисляют величину биений поверхности вращающегося объекта.

Формула изобретения

Способ определения параметров вращательного движения диффузно рассеивающих объектов по авт. св.

11 1046683, отличающийся тем, что, с целью измерения биений вращающегося объекта, измеряют расходимость лазерного пучка и проводят дополнительную фотоэлектрическую регистрацию рассеянного света по фраунгоферовой области дифракции относительно поперечного сечения лазерного пучка в двух областях, расположенных на плоскости, перпендикулярной оси пучка, симметрично относительно точки окружности известного радиуса с центром на оси пучка, затем монотонно изменяют расстояние между этими двумя областями и по полученной автокорреляционной функции и определенных ранее угловой скорости, Расстоянию от облученного участка до центра вращения и расходимости лазерного пучка судят о биениях поверхности вращающегося объекта.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения отклонения скорости магнитного носителя от номинального значения в системах стабилизации его движения в аппаратах магнитной записи

Устройство для измерения мгновенной скорости вращения объекта // 1282007

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить погрешности измерения

Устройство для измерения скорости // 1278712

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить достоверность измерения

Устройство для измерения параметров линейного перемещения объекта // 1278711

Устройство для измерения параметров движения объектов // 1275290

Волоконный зонд доплеровского анемометра // 1273808

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить рабочий диапазон измеряемых скоростей

Устройство преобразования скорости объекта в код // 1269027

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах автоматического регулирования скорости

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения // 1269026

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и позволяет снизить погрешность измерений.На ралу установленного неподвижно вспомогательного двигателя 2 закреплен отражательный элемент 3 в виде двухгранного уголкового зеркала, предназ наченный дл получения автоколлимационного изображения щели диафрагмы-марки 14 в плоскости диафрагмыанализатора 12

Устройство для измерения скорости вращения вала // 1269025

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить погрешность измерения за счет исключения механических узлов

Способ определения скорости частицы // 1267256

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить .эксплуатационные возможности Движущуюся частицу конечных размеров фотографируют с экспозицией, заведомо большей времени необходимого для смещения частицы на свой диаметр в проекции на плоскость, перпендикулярной направлению наблюдения

Способ измерения скорости движения объекта и устройство для его реализации // 2100810

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к классу электронно-оптических приборов, позволяющих определять параметры движения объекта или узла механизма, и может быть использовано в высокоточных быстродействующих системах дистанционного измерения линейной скорости, в системах ориентации и управления космическими и другими летательными аппаратами, а также в приборах и устройствах навигационных и геодезических систем

Устройство для определения угловой скорости // 2104553

Способ лазерного измерения вектора скорости // 2108585

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в экспериментальной гидро- и аэродинамике, исследовании однофазных и многофазных сред, а также в промышленных технологиях, связанных с необходимостью невозмущающего контроля параметров механического движения

Двухканальный оптический измеритель скорости // 2124732

Способ измерения линейной скорости // 2125268

Изобретение относится к области измерения линейной скорости тел, осуществляющих перемещение в пространстве: космическом, воздушном, водном и т.п

Способ динамического измерения угловых перемещений // 2127867

Изобретение относится к угломерным измерениям, в частности к динамическим измерениям, представляющим собой периодическое измерение угла в определенные моменты времени, и может быть использовано для динамических измерений углов при помощи лазерного гироскопа с переменной подставкой (виброподвесом, зеемановской или фарадеевской подставкой), например, при измерении профиля железнодорожных путей скоростных железных дорог, а также в составе быстродействующих бесплатформенных инерциальных систем

Лазерный волоконный датчик угловой скорости // 2129283

Изобретение относится к области навигационных систем, а именно к прецизионным гироскопическим датчикам угловых скоростей

Лазерный доплеровский измеритель скорости // 2144194

Способ измерения параметров движения объекта и устройство для его осуществления // 2147727

Изобретение относится к измерительной техникe и может быть использовано для определения углов ориентации и угловой скорости тел

Оптический измеритель скорости, длины и направления движения // 2160450