Измеритель перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности при измерениях динамических перемещений за счет исключения флуктуации светового потока. Перемещение объекта 3 вызывает изменение начального зазора между торцом световода 2 и отражающей поверхностью объекта 3, что приводит к изменению светового потока, поступающего от источника 1 по передающим, светопроводам световода 2 на отражающую поверхность и затем, после отражения , попадающего через приемные светопроводы на фотоприемник. Световой поток на выходе световода 2 содержит постоянную и переменную составляющие . Постоянная составляющая светового потока соответствует величине зазора Sg , а переменная - величине динамических перемещений. Сигнал с выхода фотоприемника 5 поступает на регистрирующий прибор 7, а регистрирующий прибор 11 контролирует зазор путем измерения соотнощения средних уровней световых потоков на входе и выходе световода 2. Стабилизатор 9 осуществляет стабилизацию среднего уровня светового потока на выходе световода 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i сл f 74.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1 17280 Ai (5D 4 С 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®СР, „; поверхностью объекта 3, что приводит к изменению светового потока, поступающего от источника 1 по передающим светопроводам световода 2 на отражающую поверхность и затем, после отражения, попадающего через приемные светопроводы на фотоприемник. Световой поток на выходе световода 2 содержит постоянную и переменную составляющие. Постоянная составляющая светового потока соответствует величине зазора 8,, а переменная — величине динамических перемещений. Сигнал с выхода фотоприемника 5 поступает на регистрирующий прибор 7, а регистрирующий прибор 11 контролирует зазор путем измерения соотношения средних уровней световых потоков на входе и выходе световода 2. Стабилизатор 9 осуществляет стабилизацию среднего уровня светового потока на выходе световода 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (21) 3995113/24-28 (22) 25.12.85 (46) 15.06.87. Бюл. ¹ 22 (71) Институт прикладных проблем механики и математики АН УССР (72) Г.В.Пляцко, Ю.С.Важнов, В,И.Сизов, Я.Е.Яцкевич, Б.С.Вус, Ю.Г.Терновский и А.С.Шарапов (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № .1112228, кл. С 01 В 21/00, 1982 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности при измерениях динамических перемещений за счет исключения флуктуаций светового потока. Перемещение объекта 3 вызывает изменение начального зазора между торцом световода 2 и отражающей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ . - " ": "-" /

17280

1S

ЗО

40

55

1 13

Изобретение относится к измери- тельной технике и может использоваться для бесконтактного измерения динамических перемещений в широком диапазоне частот, Цель изобретения — повышение точности при измерениях динамических перемещений за счет стабилизации светового исключения флуктуаций светового потока, На чертеже представлена блок-схема измерителя.

Измеритель перемещений содержит источник 1 света, установленный у торца передающих светопроводов (у входа световода 2). Световод 2 содержит передающие и приемные светопроводы. Торцы светопроводов,.направленные на отражающую поверхность перемещающегося объекта 3, механически соединены в единую структуру и образуют измерительный торец световода. Измерительный торец установлен с зазором

8, у отражающей поверхности с помощью держателя 4, содержащего микрометрический винт, у торца приемных светопроводов (у выхода световода 2) установлен основной фотоприемник 5, подключенный через фильтр б верхних частот к регистрирующему прибору 7 (динамических перемещений), фотоприемник 5 также через фильтр 8 нижних частот подключен к стабилизатору 9 светового потока и инвертирующему входу операционного усилителя 10 (ОУ)„

Выход ОУ 10 подключен к регистрирующему прибору 11 (статических перемещений). Неинвертирующий вход ОУ 10 подключен к опорному фотоприемнику

12, установленному у источника света.

Между источником 1 света и опорным фотоприемником 12 размещена диафрагма 13. В стабилизаторе 9 светового потока инвертирующий вход подключен к делителю 14 опорного напряжения.

Измеритель работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света через передающие светопроводы световода 2 попадает на отражающую поверхность перемещающегося объекта 3, где, отражаясь через приемные светопроводы указанного световода, попадает на фотоприемник 5. Держателем 4 с помощью микрометрического винта осуществляют установку начального зазора 8 . С выхода фотоприемника 5 через фильтр 6 верхних частот переменная составляющая, соответствующая величине динамических перемещений, поступает на регистрирующий прибор 7. Также с выхода фотоприемника 5 через фильтр

8 нижних частот переменная составляющая, соответствующая помехам, и постоянная составляющая, соответствующая среднему уровню светового потока, поступает на стабилизатор 9 светового потока. В результате стабилизации на инвертирующий вход операционного усилителя 10 через фильтр 8 поступает постоянная составляющая, соответствующая среднему уровню стабилизированного светового потока при заданном начальном зазоре между отражающей поверхностью и измерительным торцом световода. На инвертирующий вход ОУ

10 поступает сигнал с выхода фотоприемника 12, соответствующий уровню светового потока источника света на входе световода. С выхода ОУ 10 сиг-! нал, пропорциональный соотношению световых потоков на входе и выходе световода, поступает на регистрирующий прибор 11 статических перемещений. Установку "нуля" прибора 11 при заданном начальном зазоре производят с помощью диафрагмы 13 путем перекрытия части светового потока, попадающего на фотоприемник 12 с источников света. Изменяя диафрагму, добиваются: равенства световых потоков, попадающих на фотоприемники 5 и 12.

При измерениях динамических перемещений в случае изменения начального зазора f проводят его корректировку (установку зазора на заданную величину о ). Контроль значения зазора производят по регистрирующему прибору 11 °

Калибровку измерителя осуществляют изменением зазора на заданную величину Ь 8. При этом на вход регистрирующего прибора 11 поступает напряжение„ пропорциональное величине заданного статического перемещения. Динамические перемещения такой же величины соответствуют показаниям прибора 7 °

Регулировкой усиления прибора 7 иэмеряющего динамические перемещения, добиваются отклонения стрелки прибора на величину, равную отклонению стрелки прибора 11.

Формула изобретения

1.Измеритель перемещений, содержащий световод, выполненный в виде паке1317280

Составитель Е.Глазкова

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор К.Волощук

Заказ 2412/36 Тираж 677

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тов передающих и приемных светопроводов, стабилизатор светового потока, выход которого подключен к источнику света, фотоприемник,регистрирующий прибор и дифференцирующий блок, о т л и — 5 ч а ю шийся тем, что, с целью повыщения точности измерения динамических перемещений, он снабжен диафрагмой, операционным усилителем и опорным фотоприемником, дифференциру- 10 ющий блок выполнен в виде фильтров нижних и верхних частот, основной фотоприемник установлен у торца приемных светопроводов и подключен соответственно через фильтр верхних частот15 к регистрирующему прибору, а через фильтр нижних частот — к входу стабилизатора светового потока и инвертирующему входу операционного усилителя, торец передающих светопроводов и опорный фотоприемник оптически связаны с источником света, опорный фотоприемник подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен к регистрирующему прибору, а диафрагма размещена между источником света и опорным фотоприемником.

2. Измеритель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что стабилизатор светового потока выполнен в виде операционного усилителя и делителя опорного напряжения, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к фильтру нижних частот, а инвертирующий вход — к делителю опорного напряжения.