Устройство для измерения виброперемещений

 

<> <>962767

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичвсиик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву Ю 777467 (22)Заявлено 24.03.81 (21) 3263836/18-28 с присоединением заявки йе (23) Приоритет

Опубликовано 30 ° 09 ° 82 ° Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 30 .09 .82 (SI)M. Кл.

6 01 Н 9/00 фвударетеееыб комитет

CCCP ао диам кзобретенкй и открытки (53) УДК621.да (088.8) Э. А. Сидоров (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРОПЕРЕИЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к виброизмерительной технике и предназначено для измерения вибромеремещений оптическим методом.

По основному авт. св. М 777467 из 5 вестно устройство для измерения виброперемещений, содержащее осветитель с конденсором, измерительный микроскоп и расположенную между ними маску с прорезью и прямоугольными отверсти- о ями, составляющими растр, шаг которого равен длине прорези (1 j.

Недостатком устройства является ограниченный диапазон измеряемых перемещений, так как увеличение диапазона связано с увеличением количества . прямоугольных отверстий, выполняемых в маске. Эта возможность ограничена следующими причинами: для четкой различимости полос, образуемых отверсти- 2О ями при перемещениях, с целью их подсчета, они должны быть разделены достаточными интервалами и в то же время не выходить за пределы зрения из" мерительного микроскопа. Уменьшение размеров прямоугольных отверстий с целью увеличения их количества при достаточных интервалах ограничено технологическими возможностями. Кроме того, затрудняется подсчет большого количесства полос, образуемых при виб" рации прямоугольными отверстиями, особенно на малых частотах, ниже 4-х Гц, тем самым увеличивается вероятность ошибки подсчета.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых перемещений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем осветитель с конденсором, измерительйый микроскоп и расположенную между ними маску с прорезью и прямоугольными отверстиями, составляющими растр, шаг которого равен длине прорези, в маске параллельно основной прорези на стороне ее, противоположной расположению пря" моугольных отверстий, выполнены параллельные основной дополнительные четы"

3 96276

1о

И

2О

25 зо дения микроскопа в горизонтальной пло скости, которая характеризуется симметричным расположением одной из про" ре прорези, составляющие растр с шагом, равным сумме шагов растра, составленного прямоугольными отверстиями, основная и близлежащие к ней три дополнительные прорези и осветитель снабжены поляроидами, поляроиды прорезей установлены так, что пгЬскости поляризации соседних поляроидов сдви. нуты последовательно относительно друг друга на 45о, а поляроид осветителя установлен с возможностью изменения направления плоскости поляризации.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; .на фиг. 2 - маска; на фиг. 3 - видимая в поле зрения микроскопа картина, образуемая освещенными прорезями и прямоугольными отверстиями .

Устройство содержит осветитель 1 с конденсором 2 и поляроидом 3, установленным с возможностью. поворота его плоскости поляризации на 360о с фикса цией через 45О служащим для формиро" вания поляризованного светового потока на маску 4, закрепленную на вибрирующем объекте 5.

В маске 4 выполнено пять прорезей размером 1»0,1 мм, составляющие растр

6 (фиг. 2) с шагом 15 мм, на расстоянии l-го мм от него выполнен другой растр 7 с шагом 1 мм, составленный из прямоугольных отверстий размером 0,1» 0,02 мм, расположенными ступенчато с интервалами 0,02 мм. Иаска 4 фиг. 1) на вибрирующем объекте крепится так, чтобы прорези растра 6 были перпендикулярны направлению вибрации.

Основная и близлежащие к ней три дополнительные прорези снабжены поляроидами 8, последние установлены так, что плоскости поляризации соседних поляроидов сдвинуты последовательно относительно друг друга на 45

3а маской расположен измерительный микроскоп 9 с микрометрическим винтом 10, служащий для определения составной части виброперемещений путем визуального подсчета количества полосок 11 (фиг. 3) и путем линейного измерения с помощью микрометрического винта 10 (фиг. 1). Иикроскоп 9 имеет механизм 12 вертикального перемещения.

Перед работой производят юстировку измерительного устройства. При юстировке проверяется правильность наверезей растра 6 в.поле зрения микроскозз

4О

4э

7 4 па 9, а также проверяется перпендикулярность прорезей растра 6 маски 4 плоскости вибрации. Для этого вибрирующему объекту 5 задаются виброперемещения, близкие пределу измерения данного устройства. Освещенные осветителем 1 через конденсор 2 и поляроид 3 прорезь, не снабженная поляроидом, и прямоугольные отверстия на маске 4 видны в микроскоп 9, как размытые светлые полосы: узкие 11 (фиг. 3), образованные прямоугольными отверстиями растра 7 (фиг. 2) и широкая 13 полоса (фиг. 3), образованная прорезью растра 6 . Полосы, образованные остальными прорезями растра 6 из-за поляроидов 8, которыми они снабжены, освещены на 504 слабее, и, таким образом, не мешают рассматривать границы вышеупомянутых полос. Если внешние стороны первой и последней узких полос 11 не совпадают с внешними сторонами широкой полосы 13, то маске 4 в отсутствие вибрации придается такое положение, чтобы при вибрации эти стороны совпадали.

Измерения виброперемещений производят, наблюдая в окуляр микроскопа 9.

Плоскость поляризации поляроида 3 осветителя 1 направляют параллельно плоскости поляризации поляроида 8, которым снабжена 1-я щель растра 6.

Одну из рисок 14 (фиг. 3) микроскопа 9 совмещают с торцом широкой полосы 13 (фиг. 3) механизмом 12 (фиг. 1) вертикального перемещения микроскопа 9, и риску 15 (фиг. 3), механически связанную с микрометрическим винтом 10 (фиг. 1) микроскопа 9, совмещают с торцом узкой полосы 11, которая не доходит до широкой полосы 13 (фиг. 3) на расстояние F,è измеряют его с помощью шкал микроскопа 9. Визуально подсчитывают количество и светлых узких поцос 11 перекрываемых широкой полосой 13. Эти величины подставляют в формулу для определения виброперемещений P

P=H (n+1)-Р, где Н - длина шага растра; "

Р - расстояние между торцами широкой и узкой полос;

n - количество светлых узких полос перекрываемых широкой полосой.

Если перемещение больше 15 Н используется вторая более удаленная прорезь растра 6 от растра 7, больше

30 Н - третья и т. д. Совмещением пло5 96276 скости поляризации поляроида 3 с плоскОстью пОляризации ОднОГО иэ flollRpoH дов 8, которым снабжена используемая для измерений прорезь, достигается наибольшая освещенность ее по сравнению с предыдущими и затемнение на 50 или

1003 остальных трех прорезей. Крайняя прорезь растра 6 поляроидом 8 не снабжена, так как светлая полоса, образуе. мая ею, не попадает в поле зрения мик so роскопа 9 при использовании остальных прорезей. В общем случае для вычисления P величины и или Р подставляют в формулу

P=H(n-1) - Е+К m Н, 15 где К - номер используемой прорези в порядке ее отдаленности;

m - общее количество прямоугольных отверстий в растре 7.

Применение устройства позволяет щ значительно расширить диапазон измеряемых перемещений.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения виброперемещений по авт. св. и 777467, о т7 d л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых пере" мещений, в маске параллельно основной прорези на стороне ее, противоположной расположению прямоугольных отверстий, выполнены параллельные основной дополнительные четыре прорези, составляющие растр с шагом, равным сумме шагов растра, составленного прямоуголь" ными отверстиями, основная и близлежащие к ней три дополнительные проре" зи и осветитель снабжены поляроидами, поляроиды прорезей установлены так, что плоскости поляризации соседних поляроидов сдвинуты последовательно относительно друг друга на 45,а поляроид осветителя установлен с возможностью изменения направления плос" кости поляризации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

Ю 777467, кл. 6 01 Н 9/00, 1978 (прототип) °