Устройство для измерения малых угловых скоростей

Авторы патента:

G01P3/36 - приборы, выполняющие измерения с помощью оптических средств, т.е. инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей (G01P 3/68 имеет преимущество; гирометры, использующие эффект Саньяка, т.е. смещения, наведенные вращением вращающихся в противоположных направлениях электромагнитных пучков G01C 19/64)

4 о-т.;-:-"ОП ИСХЙЙЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистицес них

Республик (11) 485383

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.03.73(21) 1898007/18 10 (51) «1 Кл

С Oi p 3i36 с присоединением заявки № (23) Приоритет

i Опубликовано 25.09.75 Бюллетень № 35

Государственный номнтет

Совета Инннстров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК

531.781 (088.8) Дата опубликования описания 26 О1 7 (72) Авторы изобретения

В. А. Иванов, А. С. Поваренков, и Н. С. Чаленко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ

УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение ! при измерениях малых угловых скоростей, порядка скорости вращения Земли, например при измерениях скоростей ухода гироскопических стабилизаторов.

Известные устройства для измерения малых угловых скороСтей, содержащие автоколлиматор с осью, призму на объекте измерения и систему согласования по- га ложения оптической оси автоколлиматора и призмы, обладают недостаточной точностью измерения, иъ-за косвенного измерения скорости.

Предлагаемое устройство отличается гн от известных тем, что оно снабжено приводом постоянной скорости вращения автоколлиматора вокруг оси, перпендикулярной к оси вращения объекта, и поворотной оси автоколлиматора, которая установлена 20 перпендикулярно к оси вращения объекта.

Это позволяет увеличить точность измерения.

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемого устройства. I 25

На подвижной гпгатформе 1, которыя может вращаться двигателем 2 с извесгной постоянной угловой скоростью Ио ра положен фотоэлектрический автоколлиматор 3, имеющий возможность поворота относительно оси вращения платформы 1 с помощью отсчетног о устройства преобры зователя 4 на угол А . Исследуемая платформа (объект измерения) 5, угловыя скорость С0 которой измеряегс;я, снабжены двугранным зеркалом 6 (угол при .вершине о равен 90 ). Ось вращения исследуемой платформы ориентирована перпендикулярно ру Q,, Устройство работает следуюшим образом.

Вследствие свойства двугранной при мы вЂ” диэдра при повороте платформы 5 направление отраженного луча не изменяется и регистрируется автоколлиматором 3.

В исходном положении оптическая ось автоколлиматора ориентирована вдоль вектоI ра LOо перпендикулярно к ребру (вер1 шина зеркала 6 и, < ледовагеггьгго, си ныл!

485383

Составитель Р.АлександРов

Редактор Т.Иванова Техред Е Подурушина Корректор А.Галахова

Изд. И 10"1Ъ

902

Заказ 3Я

Подписное

Тираж

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушсквя наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г 59, Бережковская наб., 24 на выходе автоколлиматора Э равен нулю,.

Если исследуемая платформа 5 неподвижна, то описанное выше состояние элементов устройства сохраняется.

При сообщении платформе 5 малой 5 угловой скорости двугранное зеркало 6 поворачивается относительно оптической оси автоколлиматора 3 на некоторый угол, в результате на выходе автоколлиматора появляется сигнал, отличный от нуля. Для 10 компенсации возникшего угловой рассогласования зеркала 6 и автоколлиматора 3, а

l также получения нулевого сигнала оптическая ось BBToKoJUIHMGTopB наклоняется на угол «(. к вектору Щ, 15

При компенсации рассогласования справедливо выражение / щ Юков. =и,, 20 где Ото- известная угловая скорость;

ОУ вЂ” измеряемая угловая скорость;

А. - угол поворота автоколлиматора; причем (А9о)) ь1у

Величина угла, момет быть измерена 25 с высокой точностью с помощью измерительного преобразователя 4. Значительное снижение погрешности измерения угловой скорости достигается тем, что измеряемая

1 скорость сравнивается с известной угловой 30 скоростью, а автоколлиматор работает в режиме нуль-индикатора, и, следовательно, уход нуля автоколлиматора и изменение

I крутизны его сигнала практически не влия ют на точность измерения Ю . Относительная погрешность измерения СО практически мало зависит от относительной погреш-, ности известной скоростиСОо, а определяется в основном погрешностями измере- ния

Угловая скорость в диапазоне средних значений угловых скоростей (порядка нескольких десятков оборотов) может воспроизводиться с относительной погрешностью

0,0057 o. Если М о превосходит Gt9 в 100 раз, а погрешность измерения составляет

1, то погрешность измерения U5 соста вит 0,05%. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения более чем на порядок.

Предмет изобретения

Устройство для измерения малых угловых скоростей, содержащее автоколлиматор„ укрепленный на поворотной оси, трехгранную призму, укрепленнуюона объекте измерения и систему согласования положения оптической оси автоколлиматора и призмы, отличаюшеесятем, что, с целью увеличения точности, оно снабжено приводом постоянной скорости вращения

, автоколлиматора вокруг оси, перпендикулярной к оси вращения объекта, и поворотной оси автоколлиматора, которая установлена перпендикулярно к оси вращения объек-, та.

Устройство для измерения скорости заготовки при винтовой прокатке // 438930

Устройство для измерения скорости движениял\агнитной ленты // 423043

Патент 402807 // 402807

Лазерный допплеровский измеритель скоростипотока // 401221

Патент 396096 // 396096

Датчик угловой скорости вала // 394714

Устройство для бесконтактного измерения линейной скорости диффузно отражающих объектов // 376723

Способ измерения скорости движения протяженного объекта // 354346

Фотоэлектрический датчик ' колебания угловой скорости // 353202

Способ измерения скорости движения объекта и устройство для его реализации // 2100810

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к классу электронно-оптических приборов, позволяющих определять параметры движения объекта или узла механизма, и может быть использовано в высокоточных быстродействующих системах дистанционного измерения линейной скорости, в системах ориентации и управления космическими и другими летательными аппаратами, а также в приборах и устройствах навигационных и геодезических систем

Устройство для определения угловой скорости // 2104553

Способ лазерного измерения вектора скорости // 2108585

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в экспериментальной гидро- и аэродинамике, исследовании однофазных и многофазных сред, а также в промышленных технологиях, связанных с необходимостью невозмущающего контроля параметров механического движения

Двухканальный оптический измеритель скорости // 2124732

Способ измерения линейной скорости // 2125268

Изобретение относится к области измерения линейной скорости тел, осуществляющих перемещение в пространстве: космическом, воздушном, водном и т.п

Способ динамического измерения угловых перемещений // 2127867

Изобретение относится к угломерным измерениям, в частности к динамическим измерениям, представляющим собой периодическое измерение угла в определенные моменты времени, и может быть использовано для динамических измерений углов при помощи лазерного гироскопа с переменной подставкой (виброподвесом, зеемановской или фарадеевской подставкой), например, при измерении профиля железнодорожных путей скоростных железных дорог, а также в составе быстродействующих бесплатформенных инерциальных систем

Лазерный волоконный датчик угловой скорости // 2129283

Изобретение относится к области навигационных систем, а именно к прецизионным гироскопическим датчикам угловых скоростей

Лазерный доплеровский измеритель скорости // 2144194

Способ измерения параметров движения объекта и устройство для его осуществления // 2147727

Изобретение относится к измерительной техникe и может быть использовано для определения углов ориентации и угловой скорости тел

Оптический измеритель скорости, длины и направления движения // 2160450