Способ измерения вибраций



Способ измерения вибраций
Способ измерения вибраций
Способ измерения вибраций
Способ измерения вибраций

 


Владельцы патента RU 2535237:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике. На исследуемый объект наносят светоотражающие метки круглой формы. Формируют бинарные изображения меток и следов их вибрационного размытия. При отсутствии вибраций определяют координаты центра тяжести каждой метки, ее площадь и по площади ее радиус. Формируют две дополнительные матрицы, каждая из которых состоит из фрагментов, координаты центра тяжести каждого из которых совмещают с координатами центра тяжести соответствующей метки. Для каждой метки формируют области пересечения, подсчитывают общее количество областей пересечения метки и количество областей пересечения метки, центры тяжести которых совпадают с центром тяжести метки, определяют координаты центров тяжести областей пересечения метки, которые не совпадают с центром тяжести метки, и среди них находят тот, расстояние от которого до центра тяжести метки максимально, фиксируют его как центр тяжести наиболее удаленной от метки ее области пересечения. Полуширину следа вибрационного размытия метки определяют как произведение количества областей пересечения метки, центры тяжести которых совпадают с центром тяжести метки, и ширины кольца. Направление проекции вектора амплитуды виброперемещения метки определяют как угол наклона отрезка прямой, соединяющего центр тяжести метки с центром тяжести наиболее удаленной от него ее области пересечения. Величину этой проекции определяют как разность между длиной этого отрезка и полушириной следа вибрационного размытия метки. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 4 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим способам измерения параметров вибраций, и может быть использовано для контроля работоспособности узлов и модулей радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ измерения параметров вибраций (патент 2097710 РФ, МПК G01H 1/08. Способ исследования колебаний. / Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Вагарин В.А. - №94029365/28; заявл. 05.08.1994; опубл. 27.11.1997), заключающийся в том, что на вибрирующий объект направляют лазерное излучение и принимают отраженный сигнал. Зондирующий и отраженный сигналы суммируют, полученный результирующий световой сигнал преобразуют в электрический и регистрируют спектр этого сигнала. По полученному спектру сигнала судят об амплитудах вибраций объекта. К недостаткам этого способа следует отнести сложность, громоздкость и высокую стоимость оборудования, большое энергопотребление, высокие требования к качеству поверхности исследуемого объекта, высокие требования к состоянию атмосферы (определенная влажность, отсутствие запыленности и т.п.), кроме того, не определяется направление вибрации.

Известен способ измерения параметров вибраций (патент 2061242 РФ, МПК G01P 15/08, G01H 1/00. Трехкомпонентный пьезоэлектрический виброакселерометр с одним чувствительным элементом / Кобяков И.Б. - №94019569/28; заявл. 27.05.1994; опубл. 27.05.1996), заключающийся в том, что на вибрирующем объекте устанавливается пьезоэлектрический трехкомпонентный датчик виброускорений, содержащий один чувствительный элемент. К недостаткам этого способа следует отнести то, что контактный пьезочувствительный вибродатчик является источником погрешности измерений, если его масса и габариты сравнимы с соответствующими показателями вибрирующего объекта. Если, например, требуется измерить амплитуды и направления вибраций узла радиоэлектронной аппаратуры, смонтированного на печатной плате, то погрешность, вносимая изделиями пьезокерамики в форме прямоугольных параллелепипедов с квадратным основанием около 10 мм и высотой, сравнимой с размерами основания, будет весьма существенной. К тому же, в узлах печатного монтажа, как правило, требуется измерять вибрации одновременно во многих точках этих узлов. Установка большого числа вибродатчиков с громоздким навесным монтажом может увеличить вносимую погрешность до неприемлемых величин.

Наиболее близким по технической сущности является способ измерения параметров вибраций (патент 2395792 РФ, МПК G01H 9/00. Способ измерения параметров вибрации объекта / Пронин С.П., Зрюмов Е.А., Юденков А.В. - №2009125845/28; заявл. 06.07.2009; опубл. 27.07.2010), заключающийся в том, что на вибрирующем объекте закрепляют трафарет с нанесенными на него группами параллельных штрихов различной ширины, имеющих общую ось симметрии, с расстоянием между штрихами в группе, равным удвоенной ширине штриха. С помощью видеокамеры формируют на экране монитора компьютера изображение трафарета с вибрационным размытием и фиксацией соответствующей частоты кадровой развертки видеокамеры, равной частоте вибрации объекта. После этого регистрируют в неподвижном изображении трафарета нулевой контраст в группе наиболее широких штрихов. По ширине штриха в этой группе судят о размахе вибрации объекта. К недостаткам этого способа следует отнести то, что измерения возможны только в том случае, если направление вибрации перпендикулярно оси симметрии штрихов. Если это условие не выполняется, то нулевой контраст в группе штрихов не несет информации о размахе вибрации. Количество групп штрихов на трафарете должно быть равно требуемому коэффициенту перекрытия по динамическому диапазону вибраций. Поэтому с повышением требований к точности измерений усложняется трафарет, растут его масса и габаритные размеры. Это, в свою очередь, снижает точность измерений.

Техническим результатом предлагаемого способа измерения вибраций является расширение возможностей измерения параметров вибраций исследуемого объекта за счет бесконтактного трехкоординатного измерения модулей и направлений векторов амплитуды виброперемещения нескольких выбранных точек исследуемого объекта одновременно.

Предлагаемый способ измерения вибраций основывается на том, что на исследуемый объект в качестве тест-объекта наносят в требуемых местах светоотражающие метки в виде точек круглой формы, формируют бинарные растровые изображения этих меток и следов их вибрационного размытия.

При отсутствии вибраций определяют координаты центра тяжести каждой метки, ее площадь и по площади определяют ее радиус. При наличии вибраций формируют бинарное растровое изображение следа вибрационного размытия каждой метки.

Проекция вектора амплитуды виброперемещения каждой метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения, прямо пропорциональна приращению радиуса метки вследствие ее вибрационного размытия, то есть разности между полушириной следа вибрационного размытия метки и ее радиусом, определенным при отсутствии вибраций. Направление проекции вектора амплитуды виброперемещения метки на плоскость изображения определяет угловое положение следа вибрационного размытия метки. Величина этой проекции прямо пропорциональна разности между расстоянием от центра тяжести метки до границы следа ее вибрационного размытия в направлении вибрации и полушириной этого следа.

Для определения углового положения следа вибрационного размытия каждой метки, полуширины этого следа, расстояния от центра тяжести метки до границы следа в направлении вибрации формируют фрагменты двух дополнительных матриц. Центр тяжести каждого фрагмента каждой дополнительной матрицы совмещают с центром тяжести соответствующей метки. Каждая дополнительная матрица содержит столько фрагментов, сколько меток нанесено на исследуемый объект. Каждый фрагмент первой дополнительной матрицы представляет собой область связанных элементов в форме круга, диаметр которого выбирают таким образом, чтобы весь ожидаемый след вибрационного размытия соответствующей метки находился в пределах этого фрагмента, а каждый фрагмент второй дополнительной матрицы состоит из областей связанных элементов, образующих концентрические кольца одинаковой ширины, которые примыкают друг к другу, причем внешний диаметр внешнего кольца равен диаметру соответствующего фрагмента первой дополнительной матрицы. Формируют области пересечения меток. Каждая из этих областей представляет собой область связанных элементов, одновременно принадлежащих следу вибрационного размытия соответствующей метки и соответствующему кольцу соответствующего фрагмента второй дополнительной матрицы. Подсчитывают общее количество областей пересечения каждой метки и количество областей пересечения этой метки, координаты центров тяжести которых и метки совпадают. Определяют координаты центров тяжести областей пересечения, которые не совпадают с координатами центра тяжести метки, и находят среди них тот, расстояние от которого до центра тяжести метки максимально. Это и есть центр тяжести наиболее удаленной от метки области пересечения. Полуширину следа вибрационного размытия метки определяют как произведение количества областей пересечения, координаты центров тяжести которых и метки совпадают, и ширины кольца второй дополнительной матрицы. Проекцию вектора амплитуды виброперемещения на направление, перпендикулярное плоскости изображения, определяют как разность между полушириной следа вибрационного размытия метки и ее радиусом. Направление проекции вектора амплитуды виброперемещения на плоскость изображения определяют как угол наклона отрезка прямой, соединяющей центр тяжести метки с центром тяжести наиболее удаленной от нее области пересечения, величину этой проекции определяют как разность между длиной этого отрезка и полушириной следа вибрационного размытия метки. В результате решается задача бесконтактного трехкоординатного измерения модулей и направлений векторов амплитуды виброперемещения нескольких выбранных точек исследуемого объекта одновременно.

На фиг.1 представлена структура следа вибрационного размытия светоотражающей метки. На фиг.2 представлена структура первой дополнительной измерительной матрицы. На фиг.3 представлена структура второй дополнительной измерительной матрицы. На фиг.4 представлены области пересечения меток по отношению к соответствующим фрагментам первой дополнительной измерительной матрицы.

Бесконтактное трехкоординатное измерение модулей и направлений векторов амплитуды виброперемещения нескольких выбранных точек исследуемого объекта одновременно достигается за счет того, что движение любой точки исследуемого объекта описывается в трехмерной системе координат, в которой вектор движения характеризует величину и направление действия вибрации. Проекции вектора амплитуды виброперемещения на оси координат однозначно определяют модуль этого вектора и его направление в заданной системе координат.

Для регистрации вибраций выбирают несколько участков исследуемого объекта, на каждый из которых наносят светоотражающие метки круглой формы. Формируют бинарное изображение этих меток. При отсутствии вибраций по этому изображению определяют координаты центров тяжести меток, их площади и по этим площадям вычисляют радиусы меток. При наличии вибраций происходит модуляция местоположения меток в направлении действия вибраций в плоскости изображения, а также в перпендикулярном к этой плоскости направлении. В результате формируется изображение следов вибрационного размытия меток. Плоское изображение следа вибрационного размытия метки несет полную информацию о проекциях вектора амплитуды виброперемещения этой метки на координатные оси в трехмерном пространстве, то есть о величине и направлении этого вектора. Если принять, что в декартовой системе координат плоскость изображения «Х0Y», а ось Z перпендикулярна плоскости изображения, то модуль вектора амплитуды виброперемещения метки:

A k = ( A z k ) + ( A x y k ) 2                                                                                        ( 1 ) ,

где k - порядковый номер метки; Аk - модуль вектора амплитуды виброперемещения k-й метки; A z k - величина проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения; A x y k - величина проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на плоскость изображения.

Предлагаемый способ позволяет по следу вибрационного размытия метки выделить величину и направление проекции вектора амплитуды виброперемещения метки в плоскости изображения и величину проекции этого вектора на направление, перпендикулярное этой плоскости. Процесс определения составляющих вектора амплитуды виброперемещения метки по следу ее вибрационного размытия можно разделить на несколько этапов. Первым из них является формирование изображения следов вибрационного размытия меток. Из всего многообразия считывающих устройств наиболее распространены устройства телевизионного типа с применением приборов с зарядовой связью, на мишени которых величина накопленного заряда пропорциональна освещенности ячейки матрицы мишени и времени воздействия света на эту ячейку. Таким образом, уже на мишени считывающего устройства за время накопления заряда, равного примерно периоду повторения считывания кадров, формируется весь след или его часть. Вполне очевидно, что весь след при частоте вибрации менее частоты считывания кадров на мишени считывающего устройства зафиксировать невозможно. Поэтому полностью след вибрационного размытия метки, в этом случае, следует записывать в течение нескольких кадров и сохранять на время, необходимое для дальнейшей обработки в виде фрагмента матрицы следов вибрационного размытия меток, размер которой совпадает с размером матрицы считывающего устройства. Для примера: при частоте вибраций 1 Гц и при частоте кадров 50 Гц требуется накапливать заряд в течение времени более чем 1 сек, то есть в течение более чем 50 кадров. При частоте вибраций более 50 Гц требуется один кадр считывания. Матрица следов вибрационного размытия меток состоит из бинарных элементов. Поэтому уровень логической «1», соответствующий элементу следа вибрационного размытия метки, при последующем обращении к той же ячейке подтверждается и сохраняется на время последующей обработки. Структура следа вибрационного размытия метки представлена на фиг.1.

Для определения проекций векторов амплитуд виброперемещения меток на плоскость изображения Аxy и на направление, перпендикулярное этой плоскости, Az формируют две дополнительные измерительные матрицы. Центр тяжести каждого из фрагментов первой и второй дополнительной матрицы совмещают с центром тяжести соответствующей метки. В результате совмещения координаты центров тяжести первых фрагментов первой и второй дополнительных матриц совпадают с координатами центра тяжести первой метки, а координаты центров тяжести вторых фрагментов первой и второй дополнительных матриц совпадают с координатами центра тяжести второй метки и так далее. Каждый фрагмент первой дополнительной матрицы представляет собой область связанных элементов в форме круга, диаметр которого выбирают таким образом, чтобы весь след вибрационного размытия соответствующей метки находился в пределах этого фрагмента (фиг.2). Каждый фрагмент второй дополнительной матрицы состоит из примыкающих друг к другу областей связанных элементов, образующих концентрические кольца одинаковой ширины, причем внешний диаметр внешнего кольца равен диаметру соответствующего фрагмента первой дополнительной матрицы (фиг.3).

При наличии вибраций формируют области пересечения каждой метки. Каждая из областей пересечения метки представляет собой область связанных элементов, одновременно принадлежащих следу вибрационного размытия этой метки и соответствующему кольцу соответствующего фрагмента второй дополнительной матрицы (фиг.4). Для каждой метки определяют координаты центров тяжести областей пересечения этой метки, подсчитывают общее количество ее областей пересечения и количество областей пересечения метки, координаты центров тяжести которых и метки совпадают.

Среди областей пересечения метки, координаты центров тяжести которых и метки не совпадают, находят ту область пересечения метки, расстояние от центра тяжести которой до центра тяжести соответствующей метки максимально. Эту область пересечения метки фиксируют как наиболее удаленную от метки ее области пересечения.

Для каждой k-и метки определяют направление проекции вектора амплитуды ее виброперемещения как угол наклона отрезка прямой, соединяющего центр тяжести этой метки с центром тяжести наиболее удаленной от нее ее области пересечения, по отношению к системе координат «Х0Y» φk:

ϕ k = a r c t g y 0 n k y 0 k x 0 n k x 0 k                                                                                      ( 2 ) ,

где y 0 n k и y 0 k - ординаты центров тяжести наиболее удаленной от k-й метки ее области пересечения и самой этой метки соответственно; x 0 n k и x 0 k - абсциссы центров тяжести наиболее удаленной от k-й метки ее области пересечения и самой этой метки соответственно.

Для каждой k-й метки определяют расстояние от центра тяжести этой метки до центра тяжести наиболее удаленной от нее ее области пересечения l x y k

l x y k ( y n k y 0 k ) 2 + ( x n k x 0 k ) 2                                                                         ( 3 ) ,

где x 0 k и y 0 k - соответственно абсцисса и ордината центра тяжести k-й метки.

Полуширину следа вибрационного размытия метки δk определяют по формуле

δ k = m k Δ h                                                                                                  ( 4 ) ,

где mk - количество областей пересечения k-й метки, координаты центров тяжести которых совпадают с координатами центра тяжести этой метки; Δh - ширина кольца второй дополнительной матрицы.

Вычисляют разность L x y k между расстоянием от центра тяжести k-й метки до центра тяжести наиболее удаленной от k-й метки ее области пересечения L x y k и полушириной следа вибрационного размытия k-й метки δk

L x y k = l x y k δ k                                                                                               ( 5 ) ,

Вычисляют разность L z k между полушириной следа вибрационного размытия k-й метки δk и ее радиусом rk

L z k = δ k r k                                                                                    ( 6 ) .

Вычисляют величину проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на плоскость изображения A x y k

A x y k = y k L x y k                                                                                             ( 7 ) ,

где γk - масштабный коэффициент, связанный со свойствами оптической системы для k-й метки.

Абсциссу вектора амплитуды виброперемещения k-й метки A x k определяют по формуле

A x k = A x y k cos ϕ k                                                                                         ( 8 ) .

Ординату вектора амплитуды виброперемещения k-й метки A y k определяют по формуле

A y k = A x y k S i n ϕ k                                                                       ( 9 ) .

Вычисляют величину проекции вектора амплитуды виброперемещения k-и метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения A z k :

A x k = A x y k cos ϕ k                                                                ( 10 ) ,

где mk - масштабный коэффициент, связанный со свойствами оптической системы при расфокусировке изображения для k-й метки.

Величина проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения A z k , является аппликатой вектора амплитуды виброперемещения k-й метки.

По формуле (1) определяют модуль вектора амплитуды виброперемещения каждой k-й метки.

Таким образом, определяют три проекции, модуль и направление вектора амплитуды виброперемещения каждой k-й метки.

Способ измерения вибраций, включающий закрепление на исследуемом объекте тест-объекта и регистрацию изображения этого тест-объекта с вибрационным размытием, отличающийся тем, что на исследуемый объект в качестве тест-объекта наносят в требуемых местах светоотражающие метки в виде точек круглой формы, формируют бинарные изображения этих меток и следов их вибрационного размытия, при отсутствии вибраций определяют координаты центров тяжести меток и их радиусы, формируют две дополнительные матрицы, каждая из которых состоит из фрагментов, координаты центра тяжести каждого из которых совмещают с координатами центра тяжести соответствующей метки, при этом каждый фрагмент первой дополнительной матрицы представляет собой область связанных элементов в форме круга, диаметр которого выбирают таким образом, чтобы весь ожидаемый след вибрационного размытия соответствующей метки находился в пределах этого фрагмента, а каждый фрагмент второй дополнительной матрицы состоит из примыкающих друг к другу областей связанных элементов, образующих концентрические кольца одинаковой ширины, причем внешний диаметр внешнего кольца равен диаметру соответствующего круга первой дополнительной матрицы, при наличии вибрации для каждой метки формируют области пересечения, каждая из которых представляет собой область связанных элементов, одновременно принадлежащих следу вибрационного размытия этой метки и соответствующему кольцу соответствующего фрагмента второй дополнительной матрицы, подсчитывают общее количество областей пересечения метки и количество областей пересечения метки, координаты центров тяжести которых и метки совпадают, определяют координаты центра тяжести наиболее удаленной от метки области пересечения, полуширину следа вибрационного размытия метки определяют как произведение количества областей пересечения метки, координаты центров тяжести которых и метки совпадают, и ширины кольца соответствующего фрагмента второй дополнительной матрицы, проекцию вектора амплитуды виброперемещения на направление, перпендикулярное плоскости изображения, определяют как разность между полушириной следа вибрационного размытия метки и ее радиусом, направление проекции вектора амплитуды виброперемещения на плоскость изображения определяют как угол наклона отрезка прямой, соединяющего центр тяжести метки с центром тяжести наиболее удаленной от нее ее области пересечения, величину этой проекции определяют как разность между длиной этого отрезка и полушириной следа вибрационного размытия метки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области распределенных измерений, а именно к распределенным датчикам акустических и вибрационных воздействий. В распределенном датчике акустических и вибрационных воздействий, содержащем чувствительный элемент в виде волоконно-оптического кабеля и оптически соединенный с ним через оптический интерфейс когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр, содержащий оптически соединенные с интерфейсом источник периодической последовательности оптических импульсов и приемник рассеянного излучения с фотодетектором, предназначенный для преобразования рассеянного оптического излучения в электрический сигнал, подаваемый в блок обработки, причем источник периодической последовательности оптических импульсов и блок обработки электрически соединены с блоком управления и синхронизации, а источник периодической последовательности оптических импульсов и/или приемник рассеянного излучения выполнен многоканальным с числом каналов не менее двух и с возможностью регистрации рефлектограмм, формирующихся в каждом из каналов, приемник рассеянного излучения содержит неравноплечный интерферометр Маха-Цендера или Майкельсона с фарадеевскими зеркалами, при этом интерферометр имеет не менее двух выходных каналов, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки сигналов с каждого из выходных каналов интерферометра.

Устройство для мониторинга виброакустической характеристики протяженного объекта содержит непрерывный полупроводниковый лазер, оптический модулятор, предназначенный для формирования периодической последовательности прямоугольных импульсов длительностью в диапазоне от 50 нс до 500 нс и частотой следования от 200 Гц до 50 кГц, чувствительный элемент в виде волоконно-оптического кабеля, узел ввода оптического излучения в чувствительный элемент и вывода рассеянного излучения, фотоприемник, предназначенный для преобразования рассеянного оптического излучения в электрический сигнал, и узел обработки сигнала с процессором, при этом непрерывный полупроводниковый лазер снабжен брэгговским селективным отражателем с возможностью сужения полосы непрерывного излучения лазера до уровня менее 100 кГц, а оптический модулятор выполнен в виде акустооптического модулятора на бегущей акустической волне с возможностью формирования периодической последовательности прямоугольных импульсов с коэффициентом гашения К≥10×lg(T×f), где Т - длительность импульса, f - частота следования.

Система содержит источник света для передачи света на поверхность вала через множество пучков оптических волокон, расположенных во множестве местоположений вблизи поверхности в по существу аксиальном направлении между концами по меньшей мере одного вала; высокотемпературный зонд отражения на основе пучка волокон для обнаружения света, отраженного от поверхности вала, механизм измерения для определения крутящего момента или вибрации на валу.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерений вибраций. Способ измерения амплитуды нановибраций ξ заключается в том, что освещают объект лазерным излучением, преобразуют отраженное от него излучение в электрический (автодинный) сигнал, раскладывают сигнал в спектральный ряд и измеряют значение амплитуды гармоники Sx на частоте колебания объекта Ω.

Изобретение может использоваться для неразрушающего контроля материалов. Устройство содержит лазер, делитель, первую и вторую линзы и последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты и пьезокерамический излучатель, находящийся в емкости, в которой также размещены на одной линии с излучателем исследуемый образец и собирающая акустическая линза.

Изобретение относится к технике преобразования вибрационных сигналов и может быть использовано в технических системах обнаружения и контроля вибраций объектов. Дистанционный вибродатчик содержит источник излучения, двухэлементный фотоприемник и вычитающее устройство, входы которого соединены с выходами элементов фотоприемника.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к виброметрии, и может быть использовано для измерения амплитуды механических колебаний поверхностей твердых тел в диапазоне звуковых и ультразвуковых частот, в частности для измерения амплитуды колебаний многополуволновых излучателей переменного сечения ультразвуковых колебательных систем, используемых в составе аппаратов, предназначенных для интенсификации технологических процессов.

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для регистрации вибраций, шумов и акустических сигналов. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для получения информации о структуре акустических полей при разработке акустоэлектронных приборов, для регистрации акустических полей при физических исследованиях волновых процессов в акустике, для контроля структур в непрозрачных для видимого света объектах.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. .

Изобретение относится к измерительной технике. На исследуемый объект в качестве тест-объекта наносят светоотражающие метки круглой формы. Формируют бинарные изображения этих меток и следов их вибрационного размытия. При отсутствии вибраций определяют координаты центра тяжести каждой метки, ее радиус. При наличии вибраций формируют дополнительную матрицу, каждый фрагмент которой представляет собой соответствующий след вибрационного размытия метки, повернутый на 90° относительно центра тяжести метки. Для каждой метки формируют по две области непересечения, каждая из которых представляет собой область связанных элементов, принадлежащих следу вибрационного размытия метки, но не принадлежащих соответствующему ей фрагменту дополнительной матрицы. Определяют координаты центров тяжести областей непересечения метки. Из центра тяжести каждой метки через центр тяжести одной из ее областей непересечения проводят направляющий луч этой метки. Определяют координаты двух характеристических точек метки. Полуширину следа вибрационного размытия метки определяют как разность между расстоянием от центра тяжести этой метки до ее первой характеристической точки. Величину проекции вектора амплитуды виброперемещения метки определяют как разность между полушириной следа вибрационного размытия этой метки и ее радиусом. Направление этой проекции определяют как угол наклона направляющего луча метки в плоскости изображения. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения поглощающих стержней различного функционального назначения в активной зоне реактора, а также различных механических узлов и оборудования, например, на атомных электростанциях. Указатель положения поглощающего стержня в активной зоне реактора типа РБМК-1000 содержит сервопривод, включающий последовательно соединенные электродвигатель постоянного тока, понижающий редуктор с электромагнитной муфтой успокаивающей вибрации, электромагнитную муфту останова стержня, транспортного барабана с металлической лентой, на конце которой закреплен поглощающий стержень, редуктор с нелинейным передаточным числом и сельсин-датчик. При этом сельсин-датчик через кабельную трассу соединен последовательно с блоком резистивных делителей фазовых напряжений, замыкающих фазовые обмотки синхронизации ротора сельсин-датчика, вычислительным комплексом и дешифратором адреса, преобразующими фазовые напряжения обмоток синхронизации сельсин-датчика в цифровой код, характеризующий адрес и положение поглощающего стержня в активной зоне реактора. Эта информация передается на мнемотабло указателя положения стержней и через дополнительный разъем по интерфейсу RS-485 поступает в локальную информационную сеть энергоблока. Технический результат заключается в повышении надежности, точности регистрации положения стержней, увеличении четкости отображения результатов измерений и уменьшении энергоемкости. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим способам измерения параметров вибрации объектов. Формируют сигнал видеоизображения исследуемого объекта с помощью видеокамеры, производят последующую оцифровку указанного сигнала с помощью аналогово-цифрового преобразователя, обрабатывают оцифрованное видеоизображение с помощью ЭВМ, получают информацию об абсолютных параметрах вибрации точек исследуемого объекта на видеоизображении. Технический результат - повышение эффективности вибродиагностики, расширение области ее применения и повышение точности измерения параметров вибраций. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике. Устройство для мониторинга виброакустической характеристики протяженного объекта согласно первому варианту реализации содержит передатчик оптического излучения, два приемника, два чувствительных элемента, выполненных в виде оптического волокна, два разветвителя, три канала связи, два ответвителя, три усилителя. В качестве волокон использованы каналы связи волоконно-оптической линии передачи, длина которой не меньше половины длины чувствительного элемента. При этом выход передатчика подсоединен только одним первым каналом связи к каждому из входов двух разветвителей, каждый из которых соответственно подсоединен к одному из чувствительных элементов, выход одного из разветвителей соответственно подсоединен посредством второго канала связи ВОЛП к входу одного приемника оптического излучения, а выход другого из разветвителей посредством третьего канала связи - к входу другого приемника оптического излучения. Согласно второму варианту реализации, выход передатчика подсоединен только одним первым каналом связи ВОЛП к входу первого разветвителя, который подсоединен к одному концу первого чувствительного элемента, который противоположным концом подсоединен к входу второго разветвителя, подсоединенного к второму чувствительному элементу, выход одного из разветвителей соответственно подсоединен посредством второго канала связи ВОЛП к входу одного приемника оптического излучения, а выход другого из разветвителей посредством третьего канала связи - к входу другого приемника оптического излучения. Технический результат - повышение точности измерения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной технике и касается оптико-электрического преобразователя механических волн. Преобразователь механических волн содержит осветитель, водяную емкость с зеркальным узлом и стойку, поддерживающую светочувствительный элемент. Осветитель установлен на демпфере под углом к вертикали. Лучи от осветителя падают на зеркальный узел, находящийся в водяной емкости, и отражаются от него на светочувствительный элемент, установленный на текстолитовой стойке. Размер чувствительной площадки светочувствительного элемента выбирают из условия равенства размеру светового пятна отраженного излучения. Технический результат заключается в повышении чувствительности и надежности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам фазометрии для определения акустических или вибрационных возмущений. Способ распределенного акустического считывания обеспечивает измерение производной или скорости изменения сигнала, рассеянного в обратном направлении в волокне. Способ осуществляется путем введения входного сигнала в отрезок оптического волокна, приема возвращенного сигнала, рассеянного в обратном направлении от упомянутого оптического волокна в ответ на упомянутый входной сигнал, сравнение первого возвращенного сигнала, рассеянного в обратном направлении от части упомянутого волокна в первый момент времени, и второго возвращенного сигнала, рассеянного в обратном направлении от той же самой части упомянутого волокна во второй, отличающийся момент времени. При этом первый возвращенный сигнал модулирован первым смещением частоты, а упомянутый второй возвращенный сигнал модулирован вторым смещением частоты. В дальнейшем осуществляется вычисление скорости изменения фазы во времени для упомянутого рассеянного в обратном направлении сигнала. Устройство содержит оптическое волокно, приемник сигнала, рассеянного в обратном направлении, выходной интерферометр, содержащий модулятор частоты, фазовый детектор. Технический результат - улучшение качеств считывания фазовой составляющей. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Распределенный датчик акустических и вибрационных воздействий содержит чувствительный элемент в виде оптического волокна, помещенного в волоконно-оптический кабель, и оптически соединенный с волокном через интерфейс когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр. Также датчик содержит соединенный с интерфейсом источник периодической последовательности оптических тестирующих сигналов, выполненный в виде последовательно оптически соединенных непрерывного лазера, акустооптического модулятора на бегущей акустической волне, и приемник рассеянного излучения. Указанный источник выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде пары импульсов равной длительности с задержкой второго импульса относительно первого и периодически изменяемой задержкой фазы оптической несущей волны второго импульса относительно фазы оптической несущей волны первого импульса. Технический результат - достижение линейного отклика устройства к внешнему воздействию, обеспечение равномерного распределения чувствительности вдоль длины волокна (датчика) и уменьшение вероятности возникновения зон нечувствительности. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к метрологии, а, именно к виброметрии. Датчик содержит чувствительный оптический кабель, оптический интерфейс, когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр. Рефлектометр содержит соединенные с интерфейсом источник периодической последовательности оптических импульсов и приемник рассеянного излучения. Источник периодической последовательности оптических импульсов и блок обработки электрически соединены с блоком управления и синхронизации. Измеритель снабжен оптическим мультиплексором и источником излучения накачки для рамановского усиления рассеянного сигнала. Мультиплексор установлен между оптическим интерфейсом и чувствительным элементом, выход оптического мультиплексора соединен с чувствительным элементом, первый вход мультиплексора соединен с оптическим интерфейсом, а второй вход мультиплексора соединен с источником излучения накачки для рамановского усиления рассеянного сигнала. Источник излучения накачки для рамановского усиления выполнен с возможностью периодического изменения мощности накачки для рамановского усиления рассеянного сигнала во времени от Pp(t)=Pmin в момент времени T0 до Pp(t)=Pmax в момент времени Tmax. Технический результат - повышение чувствительности. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к распределенным волоконно-оптическим устройствам обнаружения звуковых волн. Заявленное распределенное волоконно-оптическое устройство обнаружения звуковых волн включает блок излучения оптических импульсов, вызывающий падение оптического импульса на оптическое волокно, и блок приема света рэлеевского рассеяния, принимающий рэлеевское рассеяние света, полученное внутри оптического волокна. Блок излучения оптических импульсов выдает оптический импульс, модулированный кодовой последовательностью, которая имеет заданную длину, основанную на размере длины оптического волокна, и посредством которой оптический импульс разделяется на множество элементов заданной ширины. Техническим результатом является повышение чувствительности и точности обнаружения звуковой волны. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и может применяться для вибромониторинга протяженных, площадных или объемных объектов. Оптическое волокно размещают в механической связи с контролируемым объектом и генерируют оптические импульсы длительностью T. Осуществляют фотоприем рассеянного в обратном направлении оптического излучения и разделяют сигналы фототока по виртуальным каналам дальности. Определяют значения амплитуды сигналов фототока и осуществляют их коррекцию с учетом выявленного уровня шума. Устройство, реализующее способ, содержит оптическое волокно, импульсный источник лазерного излучения, ответвитель или циркулятор с оптическим волокном. Блок оценки уровня шума в каждом из сигналов и последующей коррекции амплитуды выполнен в виде подключенного к ответвителю или циркулятору фотоприемника, связанного с вычислителем через аналого-цифровой преобразователь сигнала фототока. Технический результат - повышение достоверности результатов мониторинга путем выравнивания чувствительности по виртуальным каналам дальности, что выражается в снижении вероятности ложных срабатываний при обнаружении вибрационных воздействий и/или повышении вероятности правильного обнаружения таких воздействий. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх