Устройство проходного типа для измерения энергетических параметров оптического излучения

 

Изобретение относится к энергетической фотометрии и может быть использовано для измерения средней мощности излучения и ее распределения по сечению пучка.Цель изобретения - уве .личение точности измерений и уменьшение габаритов устройства.Сущность изобре-тения заключается 6 том, что цилиндрйческий ответвитель излучения перемещается поперек пучка излучения с помощью механизма, обеспечивающего минимальную неравномерность скорости перемещения . Механизм перемещения вьшолнен в виде Двух парале.пльных штанг, кинематически связанных с приводом, На штангах, на одинаковом расстоянии от оси их вращения установлены колеса , на которых закреплены концы ответвителя. Колеса с помощью передаточного механизма связаны с двумя одинаковыми неподвижными колесами, установленными на оси вращения штанг. При вращении штанг ось ответвителя описывает эпиц{{клоиду. Устройство позволяет увеличить точность измерений и уменьшить габариты устройства, 2 з.п, ф-лы. 3 ил. СГ

б

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИИМСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 23. 07. 91, Вюл. Р 27 (21) 4139240/25 (22) 27. 10. 86 (72) М.Л. Козаченко и Ш.А. Темирбулатов (53) 536.5(088.8) (56) Измерение энергетических параметров и характеристик лазерного излучения./Под ред. А.Ф. Котюка М.:

Радио и связь, 1981, с.246.

Скрипченко А.И.„ Сурков А.В. Проходной измеритель мощности излучения технологических СО -лазеров.- Сварочное производство, 1984, Р 3, с.36. (54) УСТРОЙСТВО ПРОХ(ЩНОГО ТИПА ДПЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к энерге" тической фотометрии и может быть испельзовано для измерения средней мощности излучения и ее распределения по сечению пучка. Цель изобретения - уве1

„„SU„„ А1 (51) 5 G 01.,Л .5/02 личение точности измерений и уменьшение габаритов устройства. Сущность изобре гения заключается в том, что цилиндриI ческий ответвитель излучения перемещается поперек пучка излучения с помощью механизма, обеспечивающего минимальную неравномерность скорости перемещения. Механизм перемещения выполнен в виде двух паралелльных штанг, кинематически связанных с приводом.

На штангах, на одинаковом расстояний от оси их вращения установлены колеса, на которых закреплены концы ответвителя. Колеса с помощью передаточного механизма связаны с двумя одинаковыми неподвикными колесами, уста" новленными на оси вращения штанг.

При вращении пгганг ось ответвителя описывает эпициклоиду. Устройство позволяет увеличить точность иэмере" ний и уменьшить габариты устройства, 2

2 з.п. ф-лы. 3 ил.

1400236

Изобретение относится к энергетической фотометрии непрерывного ойтического излучения и может быть использовано для измерения средней мощности лазерного излучения.

Целью. изобретения является повышение точности измерений и уменьшение габаритов устройства.

На фиг.1 изображено устройство 1О проходного типа для измерения энергетических параметров.оптическorо излучения, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 изображен график зависимости неравномерности у состав- !5 ляющей скорости ответвителя, перпен-, дикулярной оптической оси от расстояния Y между осью ответвителя и оптической осью устройства.

УстройСтво содержит ответвитель 1 20 цилиндрической формы, снабженный отражающим покрытием, корпус 2 с входным 3 и выходным 4 окнами, концы ответвителя закреплены на зубчатых колесах 5, которые находятся в зацеп- 25 лении с одинаковыми зубчатыми колесами 6, каждое иэ которых с помощью, например, цепной передачи 7 связано с одним из одинаковых неподвижных зубчатых колес 8. Колеса 8 жестко за" Зп креплены на концах полуосей 9, установленных в.корпусе 2. На полуосях

9 с возможностью вращения установлены две одинаковые параллельные штанги

t0, снабженные противовесами 11. Па 35 другом конце штанг, параллельно полуосям 9 закреплены оси вращения колес

5 и 6. Штанги 10 жестко связаны с двумя дисками 12, кинематически связанными с помощью двух зубчатых рем- 40 ней 13 с двигателем 14, Внутри корпуса 2 расположены бленды 15 и приемники излучения 16, электрически связанные с регистратором 17.

Изображенные на фиг.3 кривые 18-24 45 соответствуют параметру b, равному соответственно 0; 0,13R; О, 14R;

О, 145R О, 15R; О, 155R О, 16R.

При сборке устройства колеса 5 устанавливаются в таком начальном угловом положении, что при параллельном расположении штанг и оптической оси устройства, ось ответвителя пересекает эту ось и находится на минимальном расстоянии от оси вращения штанг. Н качестве ответвителя 1 могут.

55 быть использованы полированные ме талличес хие стержни или тр убки, снабженные покрытием с высоким коэффициентом отражения в рабочем спектральном диапазоне. В качестве двигателя 14 может быть использован синхронный электродвигатель. Н качестве приемников излучения 16 могут быть применены. тепловые приемники излучения, .например типа ТПИ-2И. В качестве регистратора 17 может быть использован цифровой вольтметр типа Щ 68003 в сочетании с цифропечатающнм устройством Щ 68000K °

Устройство работает сЛедующим образом.

Диски 12 с закрепленными на них штангами 10 приводят во вращение с помощью двигателя 14 и передачи, 13, с постоянной угловой скоростью. При вращении штанг 10 колеса 5 с помощью ценной передачи 7 и зубчатых колес

6 приводятся во вращение в одну со штангами сторону, при этом ось ответвителя 1 перемещается поступательно по траектории, близкой к эпициклоиде.

3а один оборот штанг 10 ответвитель дважды пересекает пучок измеряемого излучения. При проходе ответвителя 1 в зоне выходного окна 4 часть ответвленного излучения попадает на приемники 16, выходной сигнал которых регистрируется с помощью блока 17.

Бленды 15 предохраняют приемники 16 от попадания на них рассеянного излучения при проходе ответвителя 1 в зоне входного окна 3.

Для обеспечения равномерного преобразования по площади выходного окна необходимо обеспечить равномерную поперечную скорость ответвителя. По-. грешность преобразования при этом обусловляется неравномерностью ( составляющей скорости ответвителя перпендикулярной оптической оси. (— — 1) tooz

V

О ф где. Ч - скорость ответвителя t в о момент пересечения его . осью оптической оси устройства в зоне выходного окна 4, Ч - величина проекции вектора линейной скорости ответвителя 1 на плоскость, перпендикулярную оптической оси ответвителя.

Зависимость величины у от положения ответвителя определяется выражением

1Ц002

R . cosy -b (и+1). cos (и+1)Ч

R — b (n+1)

«100Ж, 5 где n — отношение радиусов колес

Яи 5, R — расстояние между осями вращения штанг 10 и колес 5;

Ъ вЂ” расстояние между осями ответ- 1О вителя и колес 5.

По этому соотношению построены графики на фиг.3. Из них следует, что при и 1 значение неравномерности в области значений ОсЪа0, 15 у не превышает +2,3Х,при максимальной высоте входного окна Н 1,2 (в относительных единицах), Аналогичные графики можно построить и для и 2, из которых следует, что 20 для и 2 при О Ъ<0,05 значения неравномерности { не превышает <2Х при: максимальной высоте Н З 1,3 (в относительных единицах). Эти значения приняты в качестве граничных значений этой величины.

Изобретение позволяет создать относительно малогабаритные проходные образцовые средства измерения энергетических параметров оптического излу- З0 чения. С помощью такого устройства можно производить аттестацию и поверку как проходных, так и непроходных рабочих средств измерения средней мощности и энергии непрерывного опти- 35 ческогь излучения с повьппенной точностью

Формула иэ обретения

1. Устройство проходного типа для измерения энергетических параметров оптического излучения, содержащее корпус с входным и выходным окнами, расположенный внутри корпуса механизм 45 перемещения ответвителя, выполненного в виде отражающего кругового цилиндра с осью, перпендикулярной оптической оси устройства, и оптически связанного с приемниками излучения, расположен- я0 ньй снаружи корпуса регистратор, . электрически связанный с приемниками излучения, и привод механизма перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, при при r,=2ã, где R — - расстояние от оси вращения штанг до оси вращения подвижных колес;

I" — радиус неподвижногo колеса, г — радиус подвижного Колеса.

2 ° Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что подвижные

H неподвижные колеса выполнены зубчатыми, а передат6чный механизм выполнен в виде двух пар зубчатых колес, установленных с возможностью вращения на штангах, и находящихся в за цеплении с соответствующими каждой штанге подвижным и неподви;кным колесами.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что подвижные и неподвижные колеса выполнены зубчатыми, а передаточный механизм выполнен в виде двух зубчатьм колес, каждое из которьи установлено на штанге и находится в зацеплении с подвижным колесом, а с неподвижным колесом связано с помощью цепной передачи.

36

4 что, с целью повышения точности измерений и уменьшения габаритов устроиства, механизм перемещения отнетвителя выполнен в виде дяух кинематически связанньм с приводом одинаковых параллельных штанг, оси вращения которых расположены на одной прямой, перпендикулярны оптической оси устройства и пересекают ее,и двух одинаковых колес, установленных на штангах сооснб друг другу с возможностью вращения, каждое из которых кинематически связано через передаточный механизм с одним из двух одинаковых колес, установленных неподвижно на оси вращения штанг так, что при положении штанг, в котором они параллельны оптической оси устройства, направлены в сторону выходного окна и пересекают оптическую ось устройства, при этом осв ответвителя параллельна осям вращения подвижных колес и отстоит от них на расстоянии Ь, определяемом соотноше" ниями:

Ь 0,15R

b 0,05R аоогзе

14002 3б

У orna,ed

0

Составитель В. Максимов

Редактор Н. Коляда Техред N.Дидык Корректор А. Обручар

Заказ 3128

Тираж 327 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиИ

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

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