Способ определения перемещений

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим датчикам перемещений, использующим муаровый эффект. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет определения перемещений в двух направлениях. В качестве муарового датчика перемещений используют винтовую цилиндрическую пружину 1, у которой отношение длины к наружному диаметру выбрано в пределах 10-15. Датчик закрепляют одним концом на опоре 2, а другим - на исследуемом объекте 3. Затем, сближая опору 2 и объект 3 (например, перемещая опору 2 из одного положения в другое 2), формируют в средней части пружины 1 упруго изогнутый участок. 2 ил. ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУЬЛИК (49) (11) (я)э G 01 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР

ОПИСАНИЕ ЙЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772378/28 . (22) 12;12.89 (46) 07.02;92. Бел. И 5 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) В.С. Воронов и А.A. Орлов . (53) 550.839 (088.Щ (56) Авторское свидетельство СССР1 к 146096, кл; 6 01 В 9/00, 1989. (54).СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к контроль-. . но-измерительной. технике, а мменно к оптическим датчикам перемещений,: ieeпользующим муаровый эффект, Цель изобретения — повышение точности измерений за счет определения перемещений в двух направлениях. 8 качестве муарового датчика перемещений используют, винтовую цилиндрическую пружину 1, у которой отношение длины к наружному диаметру выбрано в пределах 10-15. Датчик закрепляют одним концом на опоре 2, а другим— на исследуемом объекте. 3. Затем, сближая опору Z и объект 3 (например, перемещая опору 2 из одного положения в другое 2 ), формируют в средней части пружины 1 упруго изогнутый участок. 2 ил;

1710999

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим датчикам перемещений, использующим муаровый эффект.

Известен способ определения перемещений, заключающийся в том, что муаровый датчик перемещений в виде винтовой цилиндрической пружины с шагом навивки, превышающим диаметр проволоки, закрепляют одним концом на опоре, а другим — на исследуемом абьекте, регистрируют карти. ну муаровых волос до и после перемещения объекта и по ней определяют величину и знак перемещений.

Недостаток способе заключается в том, что он не позволяет измерять линейные пе-. ремещения объекта вдоль оси пружины, так как при этом происходвт сжатие витков и потеря муаровой картины. Таким образом, невозможно измерять перемещения в двух направлениях одновременно, что снижает точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет определения перемещений в двух направленеях, указанная цель достигается тем, что по способу определения перемещений, заключающемуся в том, что муаровый датчик перемещений в виде винтовой цилиндрической пружины с шагом навивки, превышающим диаметр проволоки, закрепляют одним концом не опоре, а другим — на исследуемом объекте, регистрируют картину муаровых полос до и после перемещения объекте и по ней определяют величину и знак перемещений, в качестве пружины используют пружи ну с отношением длины к наружному диаметру из диапазона (10 — 15). а при за креплении, сближая опору датчика с объектом, формируют в средней части пружины упруго изогнутый участок.

На фиг.! показана схема датчика, установленного по предлагаемому способу; на фиг. 2 — муаровые полосы, виды А, В, С, О, Е.

Способ определения перемещений осуществляется следующим образом. . 8 качестве муарового датчика переме щений (фиг. 1) используют винтовую цилин. дрическую пружину 1, у которой втношение длины к наружному диаметру выбрано а пределах 10 — 15. Датчик 1 закрепляется одним концом на опоре 2, е другим — на исследуемом объекте 3. Затем, сближая опору 2 и обьект 3 (например, перемещая опору иэ положения 2 в.положение 2 ). формируют в средней части пружины 1 ynpyro изогнутый участок. Наблюдение ээ датчиком ведут из точки 4.

Перемвцение исследуемого объекта 3 вызывает образование на датчике овальных

1О нулевой полосы и соответствующим изменением общей картины полос.

20

35 или С-образных муаровых полос по обе стороны от S-или 2-образной нулевой полосы, причем перемещение объекта вдоль оси пружины сопровождается увеличением (движение — к опоре) или уменьшением (движение — от опоры) количества овальных или

С-образных муаровых полос. Перемещение объекта нэ илиот наблюдателя сопровождается смещением положения S(Z)-образной

П ри м е р, На фиг,2 показаны некоторые картины муаровых полос, полученные с помощью натурного датчика по предлагаемому способу. В качестве датчика применена винтовая цилиндрическая пружина длиной 60 мм. с наружным диаметром 4,2 мм, Фотографии (виды А, 8, С) показывают, что перемещение обьекта 3 вдоль оси пружины, т. е. вправо или влево от наблюдателя, вызывает однозначно интерпретируемое изменение муаровой картины; Нэ видах О, Е показаны некоторые картины полос муар». характерные для перемещения объекта от/на наблюдателя или одновременно в двух направлениях (отмечено стрелками), Аналогичным путем интерполируются и угловые смещения обьекта; .

Испытания показали, что при соотношении длин и. наружных диаметров менее 10 изгибная жесткость пружин не позволяет формировать упруго изогнутый участок в: средней части пружин, и сближение концов ведет к сжатию иежвиткового ространства и потере муаровой картины, При соотношении более 15 жесткость пружин уменьшается настолько. что происходит. их провисэние под собственным весом. также ведущее к снижению точности.

По сравнению с базовым объектом предлагаемый способ определения перемещений за счет введения новых элементов. позволяет измерять перемещения объекта в . двух направлениях одновременно, mo повышает точность измерений, Формула изобретения

Способ определения перемещений. 3»ключающийся в том, что муаровый датчик перемещений в виде винтовой цилиндрической пружины с шагом навивки, превышающим диаметр проволоки, закрепляют одним концом нэ опоре, »другим — на исследуемом обьекте, регистрируют картину муаровых полос ge и после перемещения объект» и по ней определяют величину и знак перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности. в качестве пружины используют пружины с отношением длины

1710999

Составитен В;Воронов

Техред М.МЬргентал Корректор О.Кундрик

Редактор Л.Гратилло.Заказ 332 Тираж ..:;: .: йодписное

ВНИИЙИ Государственного комитета по изабрвтениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-.М, Рауыскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбиват "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 к наружному диаметру.иэ диапазона (10 — чика с объектом, формируют в средней части

t5), а при закреплении сближая опору дэт- пружинм упруга изогнутмй участок.