Устройство измерения амплитуды механических колебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«i>970095 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 031280 (21) 3212716/18-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.82.Бюллетень Мо 40

Дата опубликования описания 30.1082

151)М.Кп з

G 01 Б 9/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (531УДК 531. .715 ° 1т531. .14(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Р.Белевитнев и Ю.Ф.Застрогин (71 ) 3 а яв и тель

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИтуд

МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды механических колебаний, в частности для градуировки и проверки виброизмерительной аппаратуры.

Известно устройство для измерения амплитуд механических колебаний,.содержащее гомодинный интерферометр и узкополосный фильтр 31 3.

Недостатками устройства являются недостаточно высокая точность измерения и необходимость использования набора настраиваемых на частоту колебаний фильтров °

Наиболее близким к изобретению является устройство измерения амплитуд механических колебаний, содержащее последовательно установленные источник двухчастотного когерентного излучения, поляризованный интерферометр, фотоприемник и узкополосный фильтр, генератор электрических колебаний и вибратор, скрепляемый с контролируемым объектом (2 3.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая точность измерения во всем диапазоне измерения вследствие того, что точное определение амплитуды колебаний по нулевому значению выходного сигнала фотоприемника достигается только для нескольких дискретных значений амплитуды.

Цель изобретения - повышение точности измерений. для достижения цели устройства снабжено оптическим модулятором, установленным в опорном плече интерферометра между поляризатором и отражателем и электрически соединенным с выходом генератора, и фазовращателем, вход которого связан с выходом генератора, а выход — с вхопом вибратора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно установленные источник 1 двухчастотного когерентного излучения, поляризационный интерферометр, состоящий из светоделителя 2, поляризаторов

3-5, неподвижного отражателя б, от ражающей поверхности 7 платформы вибратора 8 и оптического модулятора 9, и фотоприемник 10 и узкополосный фильтр 11, генератор 12 электрических колебаний и фазовращатель 13.

Выход генератора 12 соединен с входом оптического модулятора 9 и вхо970095 дом фазовращателя 13, .выход которого электрически связан с входом вибратора 8. устройство работает следующим образом.

Составляющие оптического излучения источника 1, различающиеся направлениями поляризации и частотой на величину Я, разделяются с помощью

/ светоделителя 2. Одна иэ составляющих через поляризатор 3 и оптичес- 10 кий модулятор направляется на неподвижный отражатель б, другая через поляризатор 4 — на отражающую поверхность 7 подвижной платформы вибратора 8. Отраженные от отражателя б и поверхности 7 излучения проходят через поляризатор 5 на вход фотоприемника 10. Питание модулятора 9 и вибратора 8 осуществляется генератором 12. базовая задержка вводится фаэовращателем 13.

Выходной сигнал узкополосного фильтра 11, настроенного на разностнуи частоту Q,,равен

ИФ = Кфча?0(mfn) соs Я t! где К - коэффициент пропускания фильтра» амплитуда выходного сигнала фотоприемника;

Ip(mfn) — функция Бесселя первого ряда нулевого порядка;

r f-- - d. â€,амплитуда контролируемых

4Ы

1 колебаний, Д - длина све-. товой волны, п = 2sin (Ч/2), сдвиг фазы, вносимый Ç5 фаэовращателем.

При определенных значениях амплитуды механических колебаний вибратора 8, соответствующих нулям функции

Бесселя нулевого порядка, сигнал на 4О выходе фильтра становится равным нулю.

При изменении фазового сдвига можно изменять значение от 0 до 2. Устанавливая нулевое значение сигнала на выходе фильтра 11, можно при известном < определить аиплитуду колебаний <С

Таким образом, введение оптического модулятора и с>азовращателя, установленных вышеописанным образом, позволяет повысить точность опредеделения амйлитудй .колебаний в преде- лах диапазона измерений. Формула изобретения

Устройство измерения амплитуд механических колебаний, содержащее последовательно установленные источник двухчастотного когерентного излучения, поляризационний интерферометр, фотоприемник и узкополосный фильтр, генератор электрических колебаний и вибратор, скрепляемый с контролируемым объектом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабя<ено оптическим модулятором, установленным в опцрном плече интерферометра мея<ду поляризатором и отрая<ателем и электрически соединенным с выходом генератора, и фазовращателем, вход которого связан с выходом генератора, а выход - с входом вибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Застрогин Ю.Ф. и др. Вопросы аттестации вибраторов методами оптической интерферрометрии. — "Метрология", 1974, Р 2, с. 26-34.

2. Застрогин Ю.Ф. Оптический гетеродинный метод измерения амплитуд механических колебаний, основанный на применении узкополосного фильтра.

"Измерительная техника", 1973,9 б, с. 90-91 (прототип).

Составитель В. Суханов

ТехредМ.Надь Корректор У.Пономаренко

Редактор С. Тараненко

Филиал PPH "Патент", г. улгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8367/46 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнй

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