Волоконно-оптический измерительный зонд

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации коэффициента отражения поверхностей Целью изобретения является повышение чувствительности зонда при обеспечении возможности регистрации коэффициента отражения Волоконно-оптический зонд содержит скомпонованные в жгут световоды излучающего и приемного каналов , которые с измерительного торца распределены по мозаичной схеме, а с другого конца собраны отдельно в каналы Осветительный канал запитывается от световода, приемный канал подает излучение на фотодиод . Отношение диаметра жгута к диаметру световода 9-98 3 ил

союз сои ских

СОЦИАЛИС I ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР юс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ < s n """"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906403/28 (22) 04.01.91 (46) 30.11.92. Бюл. № 44 (71) Институт машиноведения им. А.А. Благонравова (72) И.С. Явелов (56) Патент США ¹ 3580082, кл, 73-406, 350-295, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 1374045, кл. G 01 В 11/30, 1988. (54) ВОЛОКОННΠ— ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЬ1Й ЗОНД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для регистрации коэффициента отражения поверхностей.

Известен датчик давления с волоконнооптическим измерительным преобразователем, содержащий сгруппированные в пучок излучающие и приемные световоды, расположен ные по коаксиальной схеме: в центре излучающий световод, по периферии приемные.

Недостатком известного устройства является высокая чувствительность волоконно-оптического преобразователя к перемещениям, что вносит погрешность в измерения и затрудняет регистрацию коэффициента отражения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для контроля шероховатости поверхности, включающее оптический зонд, на торце ко„„5U„„1778521 А1 регистрации коэффициента о1ражения поверхностей. Целью изобретения является повышение чувствительности зонда при обеспечении возможности регистрации коэффициента отражения. Волоконно-оптический зонд содержит скомпаноаанные в жгут световоды излучающего и приемного каналов, которые с измерительного торца распределены по моэаичнои схеме, а с другого конца собраны отдельно в каналы. Осветительный канал запитывается от световода, приемный канал подает излучение на фотодиод. Отношение диаметра жгута к диаметру световода 9-98. 3 ил. торого в центре имеется излучающий световод, окруженный фоточувствительной кольцевой зоной, воспринимающей отраженный световой поток, Недостатком устройства-прототипа является то, что оно имеет высокую погрешность измерения. вносимую перекосом датчика относительно измеряемой поверхности.

Целью изобретения является повышение чувствительности зонда при обеспечении возможности регистрации коэффициента отражения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве — волоконно-оптическом зонде. содержащем сгруппированные в пучок ведущие и приемную световоды, расположенные по мозаичной схеме, диаметр пучка световодов превышает диаметр одного световода в 9 — 98 раз.

На фиг. 1 изображен волоконно-оптический измерительный зонд; на фиг. 2 и 3 — его

1778521

Фиг.! характеристики зависимостей выходного сигнала от расстояния до мишени.

Устройство содержит скомпанованные в жгут 1 световоды излучающего 2 и приемного 3 каналов, которые с измерительного торца распределены по мозаичной схеме 4. а с другого конца собраны отдельно в каналы 2, 3, Осветительный канал 2 запитывается от световода 5, приемный канал 3 подает излучение на фотодиод 6..

Устройство работает следующим образом.

Излучение светодиода 5 подводится через осветительный канал к контролируемой поверхности 7. Количество отраженного светового потока зависит от коэффициента отражения поверхности. Таким образом, попавший через приемный канал на фотодиод сигнал характеризует коэффициент отражения. Однако на выходной сигнал также влияет положение анода относительно мишени h. Зависимость показаний зонда от h имеет двухскатную форму для ограниченного числа .волокон (фиг. 2). При увеличении числа волокон исходная характеристика в районе экстремума приобретает затяжную зону (измерительное плато — фиг. 3). Образование плато связано с увеличением роли вторичной засветки приемных торцов световодов от удаленных излучающих световодов. При соотношении диаметра жгута и диаметра световода 9-98 образуется достаточно протяженное плато при сохра5 нении локальности замера. Если датчик для контроля коэффициента отражения расположен на плато, то погрешности от макронеровностей и перекосов минимальны.

Использование предлагаемого устрой1О ства позволяет обеспечить достижение следующих технико-экономических преимуществ: возможность регистрации коэффициента отражения поверхностей. не имеющих плоской геометрии (например, 15 кожные покровы), при этом существенноупрощается замер. т..к. не требуются жесткие приспособления для фиксации датчика.

Формула изобретения

Волоконно-оптический измерительный зонд, содержащий излучающие и приемные световоды, сгруппированные в пучок, о тличающийся тем,Фго;сцелью повышения чувствительности зонда при обеспечении возможности регистрации коэффициента отражения, световоды в пучке сгруппированы по мозаичной схеме, а диаметр пучка световодов больше диаметра одного световода s 9-98 раз, i J

1778521

4Ъи . с

Составитель И.Явелов

Редактор Д. 6еР Техред М.Моргентал Корректор 0.Густи

Заказ 4182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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