Струйно-оптический преобразователь



Струйно-оптический преобразователь
Струйно-оптический преобразователь

 


Владельцы патента RU 2591876:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для преобразования газоструйного сигнала в электрический. Устройство преобразования газоструйного сигнала в оптический содержит источник и приемник светового потока, проходящего через щелевой канал, в котором располагается вдоль этого канала гибкая лента, поглощающая или отражающая световой поток, закрепленная одним концом в этом канале. Причем в этом щелевом канале относительно закрепленной ленты расположены подводящие каналы, по которым попеременно подаются газоструйные сигналы, под воздействием которых гибкая лента перемещается в щелевом канале, воздействуя на световой поток, излучаемый источником и воспринимаемый приемником светового потока. Техническим результатом является увеличение быстродействия преобразования. 3 ил.

 

Устройство относится к области автоматики и может быть использовано для преобразования газоструйного сигнала в электрический.

В связи с повышением быстродействия газоструйных систем управления (Касимов A.M., Мамедли Э.М., Попов А.И., Чернявский Л.Т. Радикальное повышение быстродействия элементной базы резервных систем управления летательных аппаратов. // Датчики и системы, 2005, №4. - с. 29-33) требуется быстродействующее преобразование струйного сигнала в электрический. Для этих целей обычно используется термоанемометрическое преобразование, обеспечивающее такое преобразование, хотя устройство термоанемометров является сложным и в структуре, и в реализации (Ярин Л.П., Генкин А.Л., Кукес В.И. Термоанемометрия газовых потоков. - Л.: Машиностроение, 1983, 200 с.).

Более близким к предлагаемому решению является, например, патент RU 2180100, G01L 11/02 «Амплитудный волоконно-оптический преобразователь механических величин», где, как и во многих других предложениях, имеется механический элемент (в данном случае мембрана), перемещение которого под влиянием механической силы, например, давления, воспринимается волоконно-оптической связью и затем преобразуется в электрический сигнал. Этот патент может быть использован как прототип.

Недостатком этого и подобных устройств является недостаточное соотношение величины прилагаемой механической силы и необходимой скорости перемещения механического элемента, что уменьшает быстродействие преобразования.

Техническим результатом предложения является увеличение быстродействия преобразования за счет уменьшения перемещаемой массы механического элемента, воздействующего на световой поток, текущий от излучателя к приемнику.

Технический результат достигается тем, что предлагается устройство преобразования газоструйного сигнала в оптический сигнал, содержащее источник и приемник светового потока, проходящего через щелевой канал, в котором располагается вдоль этого канала гибкая лента, поглощающая или отражающая световой поток, закрепленная одним концом в этом канале, и в этом щелевом канале относительно закрепленной ленты расположены подводящие каналы, по которым попеременно подаются газоструйные сигналы, под воздействием которых гибкая лента перемещается в щелевом канале, воздействуя на световой поток, излучаемый источником и воспринимаемый приемником светового потока.

Здесь гибкая лента является механическим элементом, имеющим минимальную массу, что позволяет получить максимальное быстродействие преобразователя.

Реализация предложенного устройства пояснена схемами на фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1 представлена общая схема, где 1 - источник светового потока, 2 - приемник светового потока, 3 - световой поток, 4 - щелевой канал, 5 - гибкая лента, 6 - место крепления гибкой ленты, 7 и 8 - каналы для подачи газоструйного сигнала.

На фиг. 1 показано, что при отсутствии газоструйных сигналов гибкая лента 5 свободно лежит в щелевом канале.

На фиг. 2 показано, что при подаче положительного (т.е. с избыточным давлением) газоструйного сигнала в канал 7 гибкая лента 5, изменяя свое положение, закрывает световой поток 3, образуя на приемнике 2 светового потока задний фронт сигнала. Желательно, чтобы при этом в канал 8 одновременно подавался отрицательный (т.е. вакуумный) газоструйный сигнал, ускоряющий перемещение гибкой ленты 5, что характерно для газоструйных элементов, имеющих два выхода.

На фиг. 3 показано, что при подаче в канал 8 положительного газоструйного сигнала гибкая лента 5 возвращается в первоначальное положение, открывая световому потоку 3 проход к приемнику 2, образуя тем самым на приемнике светового потока 2 передний фронт сигнала. Желательно, чтобы при этом в канал 7 одновременно подавался отрицательный газоструйный сигнал, ускоряющий перемещение гибкой ленты 5.

Устройство преобразования газоструйного сигнала в оптический сигнал, характеризующееся тем, что содержит источник и приемник светового потока, проходящего через щелевой канал, в котором располагается вдоль этого канала гибкая лента, поглощающая или отражающая световой поток, закрепленная одним концом в этом канале, и в этом щелевом канале относительно закрепленной ленты расположены подводящие каналы, по которым попеременно подаются газоструйные сигналы, под воздействием которых гибкая лента перемещается в щелевом канале, воздействуя на световой поток, излучаемый источником и воспринимаемый приемником светового потока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления жидкостей и газов. Фотоэлектрический сенсор давления содержит упругий элемент в виде основного профилированного кремниевого кристалла с опорной рамкой, измерительной квадратной диафрагмой с жестким центром и V-канавкой, проходящей по оси симметрии опорной рамки и жесткого центра через одну из сторон рамки, в которой расположено и клеевым способом закреплено оптоволокно, один принимающий излучение конец которого расположен за пределами упругого элемента, и интегральный фотодиод, при этом в фотоэлектрический сенсор давления согласно изобретению введены дополнительный кремниевый кристалл с двумя отверстиями, дополнительный интегральный фотодиод, две вспомогательные V-канавки, цилиндрические направляющие и U-канавка, над которой расположен другой свободный излучающий конец оптоволокна и которая проходит по оси симметрии опорной рамки, пересекая другую противоположную сторону рамки, и ширина которой больше размера фотодиода, оба фотодиода расположены на дополнительном кристалле один над другим, разделены узким промежутком и включены дифференциально, на диоды направлен излучающий конец оптоволокна, а сам дополнительный кристалл прикреплен к внешнему краю опорной рамки упругого элемента перпендикулярно плоскости измерительной квадратной диафрагмы, а точная оптическая центровка конструкции сенсора достигается с помощью отверстий на дополнительном кристалле, в которые входят цилиндрические направляющие, закрепленные во вспомогательных V-канавках, расположенных на опорной рамке упругого элемента по обе стороны от оптоволокна.

Изобретение относится в области сенсорной электроники и может быть использовано для измерения параметров технологических сред, в медицине. Амплитудный волоконно-оптический сенсор давления содержит кремниевый мембранный упругий элемент с жестким центром, оптическое волокно, закрепленное на кремниевом мембранном упругом элементе с возможностью перемещения вместе с жестким центром кремниевого мембранного упругого элемента пропорционально измеряемому давлению, и фотоприемник, причем в него введен дополнительный фотоприемник, при этом оба фотоприемника включены по дифференциальной схеме и размещены на отдельной кремниевой пластине, закрепленной параллельно указанному кремниевому мембранному упругому элементу.

Изобретение относится к измерительной технике. Микромеханический волоконно-оптический датчик давления выполнен на основе оптического волокна, содержащего участки ввода и вывода излучения, а также участок, размещенный в пропускном канале корпуса.

Изобретение относится к области измерения статических и динамических давлений на основе использования оптических интерферометрических схем и оптических волокон.

Изобретение относится к оптоволоконным технологиям, в частности к оптическим датчикам давления и температуры, в конструкции которых использованы оптические волокна.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства и, в первую очередь, для измерения разности давления в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов на изделиях ракетно-космической техники, АЭС, нефтегазовой отрасли и др.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к универсальным оптическим первичным преобразователям амплитудного типа, и может быть использовано в измерительных системах для контроля давления (в т.ч.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к волоконно-оптическим датчикам давления, и может быть использовано в измерительных системах для контроля давления.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам разности давления, и может быть использовано в различных измерительных системах для контроля давления.

Изобретение относятся к измерительной технике и предназначено для измерения давления (как статического, так и динамического) газов и жидкостей. Датчик давления состоит из записанной на оптическом световоде по меньшей мере одной волоконно-оптической решетки Брэгга (ВБР), мембраны, корпуса, при этом мембрана жестко прикреплена к световоду и имеет возможность движения по осевой линии относительно корпуса, оптический световод жестко прикреплен к торцу корпуса по его осевой линии.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается многофункциональной оптико-электронной испытательной станции. Испытательная станция выполняется мобильной и включает в себя шину для подключения испытуемой оптико-электронной системы, блок выносных измерительных эталонов, блок выносных источников оптических помех, блок выносных метеорологических приборов, контрольно-измерительную аппаратуру (КИА), соединенную через вводно-выводное устройство с электронно-вычислительной машиной (ЭВМ) обработки сигналов и управления испытанием.

Изобретение относится к измерительной технике и касается способа оценки световозвращающей способности стеклянных микрошариков для горизонтальной дорожной разметки.

Изобретение относится к измерительной технике и касается устройства для определения коэффициента световозвращения стеклянных микрошариков. Устройство содержит источник света, фотоприемник, стеклянные микрошарики и открытую сверху емкость.

Изобретение относится к измерительной технике и касается способа измерения параметров и характеристик источников излучения. При реализации способа приемник оптического излучения размещают с возможностью перемещения по трем координатам в облучаемой зоне исследуемого источника излучения.

Изобретение относится к области электротехники и оптики и касается способа получения инфракрасного излучения. Для получения инфракрасного излучения электрический сигнал подают на вход блока предыскажений.

Изобретение относится к области энергетической фотометрии и касается фотоприемного устройства для измерения энергетических параметров вакуумного ультрафиолетового излучения.

Изобретение относится к оптике и радиофизике. Устройство для регистрации электромагнитного излучения содержит источник электромагнитного излучения, электрическую цепь, состоящую из источника ЭДС, амперметра и приемника электромагнитного излучения с фоточувствительным фоторезистором.

Изобретение относится к разделу «Оптика» и может быть использовано для контроля дисперсии внутрирезонаторных оптических элементов в спектральной области генерации фемтосекундного лазера.

Изобретение относится к гигиене труда и может быть использовано для оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании лазерного шоу. .

Изобретение относится к измерительной технике. .
Наверх