Способ измерения вибрации и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано для автоматических бесконтактных виброизмерений. Повышение точности измерений достигается за счет формирования на поверхности объекта светового знака вьщеления из сигнала, соответствующего вйброперемещению, . второй гармоники с помощью избирательного усилителя, измерения пиковым детектором ее амплитудного значения и регулирования яркости источника света в соответствии с величи- , ной амплитуды второй гармоники. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л С 00 со сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3820562/24-28 (22) 10. 12.84 (46) 23.06.86. Бюл. В 23 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт ии. С.Орджоникидзе (72) Б.М.Лосьев, В.Л.Симонов, Б.Н.Краснолуцкий и Г.И.Крыщенко (53) 620.178.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 274368, кл. G 01 В 11/24, 1970.

Авторское свидетельство СССР

NI 1029005, кл. G 01 В 11/26, 1983.

„„SU„„1239522 А 1 (51)4 С 01 Н 9/00, С 01 В 21/00 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИЙ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для автоматических бесконтактных виброизмерений..Повышение точности измерений достигается за счет фор" мирования на поверхности объекта светового знака выделения из сигнала, соответствующего виброперемещению, второй гармоники с помощью избира тельного усилителя, измерения пиковым детектором ее амплитудного значения и регулирования яркости источника света в соответствии с величиной амплитуды второй гармоники.

2 с.п. флы| 1 ил.

1239522 2 в направленииХ, при этом сигнал фотоприемника 6 имеет спектр, содержащий кратные гармонические составляющие по отношению к частоте сканиро вания. Сигнал фотоприемника б.поступает в избирательный усилитель 7 первой гармоники, детектируется в фазовом детекторе 8 и является выходным сигналом измерений вследствие линейной (с учетом фазы) зависимости амплитуды первой гармоники от перемещений.объекта.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при автоматических бесконтактных виброизмерениях.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности измерений путем компенсации влияния колебаний интенсивности светового потока на сигнал фотоприемника.

10 .

На чертеже представлена структурная схема, иллюстрирующая способ и устройство для измерения вибраций.

Структурная схема содержит после" довательно установленные и оптически связанные оптический блок, предназначенный для формирования светового знака и состоящий из источнйка 1 света, экрана 2 с прорезью и объектива

3, отражающую поверхность 4, установленную на объекте измерений, диафрагму 5, в.которой имеется круглое отвертие, и фотоприемник 6. Последовательно с фотоприемником б.установ лены и электрически связаны избирательный усилитель 7 первой гармоники и фазовый детектор 8. С фотоприемником б также связаны последовательно установленные избирательный усилитель 9 второй гармоники, выпрямитель

10, пиковый детектор 11, инвертирующий вход сумматора 12 и блок 13 изменения яркости света, выход которого подключен к источнику 1 света.

С неинвертирунпКим входом сумматора 12: связан генератор 14 опорного напряже-,зэ ния. Выход генератора 15 модулирующего напряжения соединен с входом фазового детектора и, кроме того, через модулятор 16 связан с диафрагмой 5.

Способ реализуется в устройстве

40 ,следующим образом.

С помощью источника 1 света экрана 2 и объектива 3 создается световой поток, который после отражения

45 от поверхности 4 на объекте проецируется в плоскость диафрагмы и фотоприемника 6 в виде светового знака, соответствующего прорези в экране 2, например в виде светящейся полоски.

59

Модулятор 16 согласно напряжению с генератора 15 модулирующего напряжения производит сканирование диафраг" мой 5 изображения светового знака в направлении .

При измерении колебаний объекта световой знак перемещается также

Из сигнала фотоприемника 6 выделяется вторая гармоника с помощью избирательного усилителя 9 второй гармоники, амплитуда которой, полученная с выпрямителя 10 в виде однополярного напряжения, поступает на пиковый детектор 11, после чего скла дывается со знаком минус на сумматоре 12 с опорным напряжением с генератора 14. Вторая гармоническая состав- ляющая имеет максимальное (пиковое) значение при нулевых смещениях объекта измерений, т.е. при нулевом; цен-, тральном положении изображения светового знака (нли светового потока) по оси Х и поэтому в указанных положениях пиковые значения амплитуды второй гармоники зависят только от интенсивности светового потока, При изменении в какую-либо сторону интенсивности,светового потока, падающего на фотоприемник 6, изменяется в ту же сторону величина сигнала с пиково" го детектора 11 однако вследствие суммирования с отрицательным знаком., на сумматоре 12 изменение сигнала последнего имеет место в противоположную сторону. Сигнал сумматора 12поступает на блок 13 изменения яркости света, осуществляющий компенсацию помех в светооптическом тракте путем изменения яркости источника 1 света.

Сигнал генератора 14 выбирается рав-. ным по модулю сигналу пикового детектора 11 при соответствии сигнала последнего эталонному значению интен сивности светового потока. Пиковый детектор 11 необходим для выделения максимальных амплитуд (пиковых значений) второй гармонической составляющей спектра сигнала фотоприемника 6 при прохождении светового знака че реэ нулевое, центральное положение измерительного поля фотоприемника 6 с целью корректировки интенсивности светового потока.

1239522

Составитель А.Куликов

Техред И.Попович, Корректор Л. Пилипенко.

Редактор Н.Тупица

Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Заказ 3385/40

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

Способ измерения вибраций, заключающийся в том, что формируют световой поток, после отражения его от поверхности на:объекте проецируют в виде светового знака- на фотоприемник, модулируют световой поток и преобразуют его в электрический сигнал, выделяют первую и вторую гармоничес- 10 кие составляющие сигнала, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем компенсации влияния колебаний интен сивности светового потока на сигнал 1 фотоприемника, измеряют текущие пиковые значения амплитуды второй гармонической составляющей, сравнивают их с эталонным значением, соответствующим эталонной величине интенсив- 2О ности светового потока, по результату сравнения изменяют яркость источника света.

2. Устройство для измерения вибраций, содержащее последовательно установленные и оптически связанные оптический блок формирования светового знака, состоящий иэ последовательно установленных источников света, экрана с прорезью и объектива, отражающую поверхность, устанавливаемую на объекте, диафрагму и фотоприемник, электрически связанный с по следовательно установленными избирательным усилйтелем первой гармоники и фазовым детектором, последовательно соединенные избирательный усилитель второй гармониКи и выпрямитель, вход избирательного усилителя второй гармоники подключен к выходу фотоприемника, последовательно соединенные генератор опорного напряжения и неинвертирующий вход сумматора, последовательно установленные генератор модулирующего напряжения и модулятор, выход которого связан с диафрагмой, выход генератора модулирующего напряжения связан также с вторым входом фазового детектора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что,- с целью повышения точности измерений путем компенсации влияния колебаний интенсивности светового потока на сигнал фотоприемника, оно снабжено пиковым,детектором и блоком изменения яркости источника света, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход подсоединен к источнику света, вход пикового детектора соединен с выхо.т. дом выпрямителя, .а выход подключен к ннвертирующему входу сумматора.