Дифференциальный измеритель давления

 

Изобретение может быть использовано в измерительной технике. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых давлений. Цель достигается тем, что в дифференциальный измеритель давления, содержащий источник излучения 1, поляризатор 2, чувствительный элемент 4, два анализатора 5 и 6, два фотоприемника 7 и 8, дифференциальный усилитель 9 и измерительный прибор 10, введена фазовая пластинка 3 в одну восьмую длины волны, которая установлена после поляризатора так, что ее плоскость поляризации развернута под углом 45° к плоскостям поляризации анализаторов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 1. »/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

r1PH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCKOMY CENQETEJlbCTBV (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) .Изобретенив может быть использо1 (21) 4465545/24-10 (22) 26,07.88 (46) 23.02,90. Бюл. 7 (72) Б.В.Осыка, Б.Г,Иыцык, A.Ñ.Àíäðóùàк и Р.Л.Землинский (53) 537.7.87 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 567964, кл. С 01 L 1/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1154564, кл. G 01 L 11/00, 1985.

„SU, 3 545121 А 1

2 вано в измерительной технике. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых давлений. Цель достигается тем, что в дифференциальный измеритель давления, содержащий источник излучения 1, поляризатор 2, чувствительный элемент 4, два анализатора 5 и 6, два фотоприемника 7 и 8, дифференциальный усилитель 9 и измерительный прибор 10, введена фазовая пластинка 3 в одну восьмую длины волны, которая установлена после поляризатора так, что ее.плоскость поляризации б развернута под углом 45 к плоскостям поляризации анализаторов. 2 ил.

5451? 1

Изобретение относится к измеритель!!oй технике и может быть использовано для измерения давления.

Целью изобретения явпяется расшир1вние диапазона иэмеряембго давления.

На фиг.1 приведена принципиальная схема дифференциального измерителя давления; на фиг.2 - зависимости сигналов по первому U1 и второму U2 поля-10 ризационно-оптическим каналам от давЛения.

Дифференциальный измеритель давле1»ия содержит два поляриэационно-опти ческих канала, состоящих из последовательно расположенных источника 1 септического излучения, поляризатора 2, ! лОскОсть Г1оляризации котОрОгО Ориен"

1ирована под углом 45 к направлению

*йстаия силы Р, gaia«DBoA пластинки 3 р одну восьмую длины световой волны, установленной в диагональном положеии относительно поляризатора 2, чувтвительного элемента 4, анализаторов и 6„ причем плоскОсть поляризации

«анализатора 5 параллельна, а анализатора 6 перпендикулярна плоскости поляф изации поляризатора 2, Фотоприемников 7 11 8, дифференциальный усилитель и измерительный прибор 10.

Дифференциальный измеритель давле- ния работает следующим образом.

В первом поляризационно-оптическом

Канале луч света от источника 1 оптического излучения проходит через !Оляризатор 2, Фазовую пластинку 3 в дну восьмую длины световой волны, увствительный элемент 4, анализатор ,5, плоскость поляриз" öèè которого па) раллельна плоскости поляризации поляризатора 2, и попадает I-.à фотопри»

4О емник 7. В результате Фотоупругого эффекта величина относительного Фото" электрического сигнала 11, с фотоприемника 7 описывается зависимостью

11 (Д = соэ2 (3/2+ !! /8) где о - разность Фаз, вносимая чувствительным элементом в направлении просвечивания.

Для большинства твердых тел

3/2=КP, где К - коэффициент преобразования чувствительного элемента.

Тогда Формула (1) имеет вид (В) = соя (К<>Р+!и/8) . (2), Во втором поляриза ционно-orl Tè÷åñком канале луч света от источника 1 оптического излучения проходит через поляризатор 2, Фазовую пластинку 3 в одну восьмую алины световой волны, чувствительный элемент 4, анализатор б, плоскость поляризации которого перпендикулярна к плоскости поляризации поляризатора 2, и попадает на фотоприемник 8. В этом случае фотоэлектрический сигнал с Фотоприемника

8 описывается зависимостью

Uq(r) =- sin (1С,Р+ /8). (3)

Иэ выражений (2) и (3) следует, что знаки изменения фотоэлектрических сигналов U1 и U на линейных участках соответствующих зависимостей при действии давления P противоположны (фиг.2), что дает воэможность примеHRTb усилитель 9 по дифференциальной схеме, что увеличивает чувствительности в два раза и исключает влияние нестабильности источника излучения на точность измерения. Если в первом поляриэационно-оптическом канале величина U при изменении давления на 3т изменяется íà EU, = SU, во втором на

IIU = -IIU, то после дифференциального усилителя 9 изменение сигнала ра вно в0 = 8Ц вЂ” EU< =, 2$U.

Величина.ЛИ Фиксируется измерительным прибором 10, шкала которого проградуирована в единицах давления.

Применение фазовой пластинки в одну восьмую длины световой волны в предлагаемом усилителе позволяет использовать при регистрации давления весь линейный участок зависимостей

UI(Р) и U<(P), так как при P=O фазовая пластинка переводит значения U» и Uq в начало линейных участков соответствующих зависимостей. Это позволяет расширить диапазон измеряемого давления, Формула изобретения

Дифференциальный измеритель давления, содержащий последовательно по ходу лу,ей света расположенные источ" ник оптического излучения, поляризатор, фотоупругий чувствительный эле" мент, после которого установлены первый и. второй анализаторы, плоскости поляризации которых ориентированы перпендикулярно одна к другой, и первый и второй Фотоприемники, электрические выходы которых подключены к входам дифференциального усилителя, соединенного с измерительным прибором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемого давления, в него введена Фазовая

5 1545121 d пластинка в одну восьмую длины свето- кость поляризации раэвернутй под угвой волны, при этом она установлена лом 45 к плоскостям поляризации пер» после поляризатора так, что ее плос- вого и второго анализаторов.

Составитель А.Зосимов

Редактор И.Горная Техред N,Äèäûê, . Корректор С.Шекмар

Заказ 487 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета:по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101