Лазерный измеритель параметров вибрации

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения виброскорости за счет исключения погрешности, обусловленной наличием дробной части периода колебаний. Лазерный измеритель параметров вибрации содержит оптически связанные интерферометр Майкельсона и фотоприемник 5, блок 6 формирования интерференционных импульсов, импульсы с выхода которого подсчитываются первым счетчиком 8, содержимое которого характеризует виброперемещение. Кварцевый генератор 7 вырабатывает импульсы тактовой частоты, которые подсчитываются вторым счетчиком 9, содержимое которого характеризует частоту вибрации. Синхроимпульсы, соответствующие периодам колебаний, поступают в третий счетчик 10, где вычисляется точное число периодов колебаний, за которое происходит измерение. Полученные значения с выходов счетчиков 8,9,10 поступают в вычислитель 14, где определяются виброперемещение и виброскорости, значения которых индицируются блоком 15. D-триггеры 11, 12 и одновибратор 13 служат для согласования и управления работой счетчиков 8,9,10 и вычислителя 14. 1 ил.

(19) «!

» (51)5 G )1 Н 9 00

ГОСУ

П0 И

ПРИ

» L 1 1» «) ад>1н

MT! T"

ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

КАВ (21) (22) (46) (71) интр (72) и В. (53) (56)

У 10 (54)

ВИБР (57) тель явля вибр греш дроб зернь соде феро

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

/:-- РЕСПУБЛИК

АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

НТ СССР

4619776/24-28

14.12.88

23.11.90. Бюл. 11 43

Научно-исследовательский институт скопин

В. И; Петрович, Г. В. Зусман

В. Парфенов

53 1.7(088.8)

Измерительная техника, 1985, с. 13, ЛАЗЕРНО ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

ЦИИ

Изобретение относится к измериой технике. Целью изобретения тся повышение точности измерения скорости за счет исключения поости, обусловленной наличием ой части периода колебаний. Лай измеритель параметров вибрации ит оптически связанные интеретр Майкельсона и фотоприемник 5, 2 блок 6 формирования интерференционных импульсов, импульсы с выхода которого подсчитываются первым счетчиком 8, содержимое которого характеризует виброперемещение. Кварцевый генератор

7 вырабатывает импульсы тактовой частоты, которые подсчитываются вторым счетчиком 9, содержимое которого характеризует частоту вибрации. Синхроимпульсы, соответствующие периодам колебаний, поступают в третий счетчик 10 где вычисляется точное число периодов колебаний, эа которое происходит измерение. Полученные значения с выходов счетчиков 8-10 поступают в вычислитель 14, где определяются виброперемещение и виброскорости, значения которых индицируются блоком

15. D-триггеры 11 и 12 и одновибратор

13 служат для согласования и управления работой счетчиков 8-10 и вычислителя 14. 1 ил.

16084

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вибрации.

Цель изобретения - повышение точности измерения,виброскорости, за счет исключения погрешности, обусловленной наличием дробной части периода колебаний. 10

На чертеже приведена блок-схема лазерного измерителя параметров вибрации.

Лазерный измеритель параметров вибрации содержит оптически связайные источник 1 когерентного излучения, светоделительный куб 2 и первый и второй уголковые отражатели 3 и 4i образующие интерферометр Майкельсона и фотоприемник 5, блок 6 AopMHpoBa-. 20 ния интерференционных импульсов, вход которого соединен с выходом фотоприемника 5, кварцевый генератор

7, первый 8, второй 9 и третий 10 счетчики, первый 11 и второй 12 D- 25 триггеры, одновибратор 13, вычислитель 14 и блок 15 индикации, вход которого соединен с выходом вычислителя 14, первый, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого 8, второго 9 и третьего 10 счетчиков, управляющий вход соединен с инвертирующим выходом второго D-триггера 12 и входом одновибратора 13, счетный вход первого счетчика 8 соединен с выходом блока б формирования, вход разрешения счета соединен с входом разрешения счета второго счетчика 9; входом разрешения счета третьего счет-40 чика 10 и неинвертирующим выходом второго D-триггера 12, вход сброса соединен с входами сброса второго 9 и третьего 10 счетчиков, счетным входом первого D-триггера 11 и выходом 45 одновибратора 13, счетный вход второго счетчика 9 соединен с выходом кварцевого генератора 7, выход к-ro разряда — соединен с входом сброса первого D-триггера 11, D-вход которого подключен к логической "1", неинвертирующий выход соединен с D-входом второго D-триггера 12, счетный вход третьего счетчика 10 соединен с счетным входом второго П-триггера 12 и являет-55 ся входом синхронизации лазерного измерителя °

Лазерный измеритель виброскорости работает следующим образом.

li42 Ъ N

8 М r где 9, — длина волны света;

N — число импульсов, подсчитанное за п периодов колебаний ;

М вЂ” число импульсов тактовой частоты за п периодов колебаний;

F — тактовая частота кварцевого г генератора 7.

Среднеквадратичное значение S виб" роперемещения находят по формуле ф42 N

16 и (2) Пусть на выходе D-триггера 11 установлен уровень логической Г1", а на выходе D-триггера 12 -. уровень логического "0", и счетчики 8-10 обнулены. Поскольку выход D-триггера 12 соединен с входами разрешения счета счетчиков 8-10, на последних также

11 tI имеется уровень логического 0 и счет не происходит. После прихода первого синхроимгульса на вход синхронизации измерителя на выходе Dтриггера 12 образуется логическая

"1", поскольку на е1.о Р-входе имеется уровень логической "1" с выхода D34 4

Луч лазера 1 разделяется светодели тельным кубом 2 на два пучка приблизительно равной интенсивности, которые далее направляются соответственно на уголковые отражатели 3 и 4. Отражатель 3 выполнен неподвижным, а отражатель 4 закреплен на вибростоле

16 ° Смещенные и отраженные пучки вновь объединяются светоделительной плоскостью в один пучок и падают на фотоприемник 5. Преобразованный фотоприемником 5 оптический сигнал представляет собой чередование максимумов и минимумов тока с периодом, соответствующим перемещению отражателя на половину длины волны излучения. Этот сигнал поступает на вход блока б формирования интерференционных импульсов, где после преобразователя ток — напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы, соответствующие максимумам фототока, которые подаются на счетный вход счетчика 8.

Среднеквадратичное значение виброскорости находится по формуле

434 6 три сту сче пу тр ца ра ют ют цио ет чик ци и в чик три лог сче ход вхо син лог

12, пул ный

D-т рав ду вых

14. рат кой и у

111 ll иэм яни

ычислитель 14 производит вычислевиброперемещения или виброскоропо формулам (2) и (1). Вычислензначения виброперемещения или оскорости индицируются цифровым ом 15 индикаци . решения счета первого и второго счетчиков и неинвертирующим выходом второго D-триггера, нход сброса соединен с выходом одновибратора, выход ние сти ные виб бло

k-го разряда второго счетчика соединен с входом сброса первого D-триггера.

Составитель С. Конюхов

Ред ктор А. Коэориэ .Техред М.Дидык Корректор g.meäKóH э 3606 Тираж 416 Подписное

И Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Зак

Про эводственио-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101.5 1608 гера 11. Эта логическая "1" поает на входы разрешения счета чиков 8-10 и разрешает счет имьсов. На инвертирующем выходе Drrepa 12 при этом образуется отри ельный фронт, на который одновибор 13 и вычислитель 14 не реагиру(блоки 8-14 измерителя срабатыватолько по положительным фронтам и виям). четчик 8 считает число интерферен ных импульсов N, счетчик 9 считаисло тактовых импульсов М, а счет10 — число импульсов синхронизат.е, число периодов колебаний бростола 16. ри появлении на k-м разряде счет9 логической "1" на выходе Dгера 11 устанавливается уровень 20 ческого "0", а счет импульсов чиками 8 и 9 продолжается до при- очередного синхроимпульса на . синхронизации измерителя. Этот роимпульс устанавливает уровень 25 ческого "0" на выходе D-триггера который останавливает счет имсов счетчиками 8-10. Положительфронт на инвертирующем выходе иггера 12 поступает на вход уп- 30 ения вычислителя 14 и дает комана загрузку значений N, И и и с дов счетчиков 8-10 в вычислитель

Одновременно запускается одновибр 13, который с некоторой задержпроизводит сброс счетчиков в "0"

35 танавливает уровень логической на выходе D-триггера 11, приводя рительную часть в исходное состоI

Формула из обретения

Лазернь1й измеритель параметров вибрации, содержащий оптически связанные интерферометр Иайкельсона и фотоприемник, блок формирования интерференционных импульсов, кварцевый генератор, первый и второй счетчики, первый и второй Ютриггеры, одновибратор и блок индикации, выход фото; приемника соединен с входом блока формирования интерференционных импульсов, выход которого соединен с счетным входом первого счетчика, выход кварцевого генератора соединен с счетным входом второго счетчика, вход разрешения счета которого соединен с входом разрешения счета первого счетчика, вход сброса соединен с входом сброса первого счетчика, счетным входом первого D-триггера и выходом одновибратора, D-вход первого D-триггера подключен к логической "1", неинвертирующий выход соединен с D-входом второго D-триггера, счетный вход которого является входом синхронизации лазерного измерителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повьгшения точности измерения виброскорости, он снабжен третьим счетчиком и вычислителем, выход которого соединен с входом блока индикации, первый, второй и третий информационные входы соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего счетчиков, управляющий вход соединен с инвертирующим выходом второго D-триггера и входом одновибратора, счетный вход третьего счетчика соединен с счетным входом второго D-триггера, вход разрешения счета соединен с входами раэ