Устройство для измерения параметров механических колебаний

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ ПАРАЖТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ содержащее источник когерентного излучения, последовательно устано ленные по ходу излучения линзу и фотоприемник , и блок регистрации параметров, вход которого электрически связан с выходом фотоприемника, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности измерений, оно снабжено двумя дифракционными решетками, выполненными с одинаковым пространственным периодом и установленными параллельно друг другу последовательно одна за другой по ходу излучения между источником и линзой, а фотоприемник располагается в ходе отражаемого от объекта излучения в первом порядке дифракции излучения, нормально падающего на ближайшую io-источнику решетку . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дифракционные решетки выполнены с синусоидальным пропусканием.

(!9) (!1) .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4, С 01 Н 9/00

« звд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., 9

МЮ43.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее источник когерентного излучения, последовательно установК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3721825/24-28 (22) 06 .04.84 (46) 30.12.85. Бюл. N- 48 (71) Институт прикладной физики

- АН БССР (72) В.М.Аранчук, Ф.Г.Дрик, С.А.Зубка и Ю.И.Савилова (53) 534.1(088.8) (56) Застрогин Ю.Ф. Контроль параметров движения с использованием лазеров. M. Машиностроение, 1981, с. 109 °

Чжай К.К., Санг С.Л. Измерение высоких скоростей деформирования при помощи лазерного интерферометра. - Приборы для научных исследований, 1982, У 4, с, 74-75. ленные по ходу излучения линзу и фотоприемник, и блок регистрации параметров, вход которого электрически связан с выходом фотоприемника, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности измерений, оно снабжено двумя дифракционными решетками, выполненными с одинаковым пространственным периодом и установленными параллельно друг другу последовательно одна за другой по ходу излучения между источником и линзой, а фотоприемник располагается в ходе отражаемого от объекта излучения в первом порядке днфракции излучения, нормально падающего на ближайшую к источнику решеткуе

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дифракционные решетки выполнены с синусоидальным пропусканием.

9 12

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вибраций и ударов.

Целью изобретения является повышение производительности измерений.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для измерения параметров механических колебаний содержит источйик 1 когерентного.излучения и последовательно установленные по ходу излучения линзу 2 и фотоприемник З,.и блок 4 регистрации параметров, вход которого электрически связан с выходом фотоприемника 3. Две дифракционные решетки 5 и 6, выполненные с одинаковым пространственным периодом, установлены параллельно друг другу последовательно одна за другой по ходу излучения между источником 1 и линзой 2, а фотоприемник 3 располагается в ходе отражаемого от объекта 7 излучения в первом порядке дифракции излуче- . ния, нормально падающего на ближайшую к источнику 1 решетку 5. Дифракционные решетки 5 и 6 выполняют с синусоидальным пропусканием.

Устройство работает следующим образом.

Когерентное излучение от источника 1 падает на дифракционную решетку 5 и дифрагирует на ней. Часть излучения проходит через дифракционную решетку 5, не дифрагируя. Другая часть излучения в результате дифракции на дифракционной решетке 5 изменяет направление своего распространения, отклоняясь в первый порядок дифракции от первоначального направления. Недифрагированный пучок падает на дифракционную решетку 6. Часть этого пучка проходит, через дифракционную решетку 6, не меняя своего направления распространения, падает на линзу 2 и фокусируется ею в точке на поверхности объекта 7. Дифрагированный пучок падает на дифракционную решетку 6 и дифрагирует на ней. Так как период второй дифракционной решетки. 6 равен периоду первой дифракционной решетки 5, то часть излучения, отклоняемая о в первый порядок дифракции, распространяется в том же направлении, что и недифрагированный пучок, падает на линзу 2 и фокусируется ею на поверхности объекта 7 в той же решетку 6. Часть этого пучка прохо дит через дифракционную решетку 6, падает на дифракционную решетку 5 и дифрагирует на ней. При этом часть излучения меняет направление своего распространения, отклоняясь в первый

1О порядок дифракции от первоначального направления. Дифрагированный пучок отражается от объекта 7, падает на линзу 2 и после прохождения линзы 2 распространяется в том же направлении, что и недифрагированный пучок.

После прохождения дифракционной решетки 6 часть дифрагированного пучка меняет направление своего распро" странения, отклоняясь в первый порядок дифракции, и падает на дифрак15

20 ционную решетку 5. Часть пучка проходит через дифракционную решетку 5, не отклоняясь ею. При этом эта часть дифрагированного пучка совмещается с частью недифрагированного

25 пучка, отклоненной дифракционной решеткой 5, и они интерферируют на светочувствительной площадке фото30 приемника 3. Для сокращения потерь энергии когерентного излучения при его дифракции на дифракционных решетках 5 и 6 в качестве последних использует решетки с синусоидальным пропусканием, которые можно получить например, голографическим способом.

Такие решетки дают только первые порядки дифракции и, следовательно, нет потерь на дифракцию более высоких порядков. Интенсивность интерференционной картины преобразуется фотоприемником 3 в электрический сиг нал, величина которого отображается блоком 4 регистрации параметров.

При механических колебаниях объекта 7 изменяется разность хода между пучками, падающими на объект 7 под разными углами, и изменяется интенсивность интерференционной картины на светочувствительной площадке фотоприемника 3. По изменениям интенсивнос-, ти интерференционной картины определяют параметрымеханических колебаний.

Таким образом, введение двух дифракционных решеток, установленных укаэанным образом, позволяет ускорить юстировку устройства перед началом измерения, что приводит к повьппению производительности измерений.

01688 2 точке, что и недифрагированный пучок. Недифрагированный пучок отражается от объекта 7, проходит через линзу 2 и падает на дифракционную