Оптико-механический преобразователь перемещений

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)

ееиетант па вЂ”, -...; е .,:, е, „,-,.„

° «-еь

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсинх

Социапйстичесюа

Республик

<»6476О1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву

2 (51) М. Кл

С 01 P . 3/36 (22) Заявлено2 1.03.77 (21) 2464722/18-10 с присоединением заявки №Гоеударствеииый кемхтат

СССР йв делан изоаратвний и открьтий (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.795юллетеиь №6 (53) УДК 531.767 (088.8) Дата опубликования описания 18.02.79 (72) Авторы изобретения В. A. Тарасевич, А. А. Терпипяк, 10. J3, Тимошин и Б. И. Чудновский

Украинский научно-исследовательский геопогоразведочный институт (71) Заявитель (54) .ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕШЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано: в устройствах преобразований перемещений.

Известен емкостной преобразователь линейного перемещения, прецставляюший собой цилиндр с поршнем, шток которого соециняется с контролируемым объектом. Перемещение штока вызывает изменение емкости электродной системы, включенной в мостовую схему(1).

Недостатком известного устройства

;является сложная электрическая схема и малая чувствительность преобразователя

Известен также оптико-механический преобразователь неремешений (ОМПП). принцип действия которого основан на использовании закона Бугаре-ЛамбертаБере 2 .

Известный ОМПП содержит источник света, кювету со светопогпощающей жидкостью, фотоприемник и оптико-механическую систему в виде реэьбовых стержней и цилиндров, оптически сопря

2 женных с источником света и фотопри. ем ником.

Недостатком известного ОМПП является малый динамический диапазон и низкая чувствительность. цепь предлагаемого иэобретенцярасширение динамического диапазона измерений и увеличение чувствительности;

Для зтого оптико-механцческая система преобразователя выполнена.в виде

10 статической и подвижной систем попарных зеркал, соединенных с исследуемым объектом, кроме того, имеется дополнительно угопковый отражатель, жестко соединенный с системой отсчета, по от- . ношению к которой измеряются перемещения.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 - er o оптическая схема.

ОМПП содержит источник света 1, кювету 2 для светопогцощаюшей жидкости, статическую систему зеркал 3, подвижную систему зеркал 4, угопковый, („= + ПЬ

1 гце 5 - расстояние от входа луча прозрачную жидкость до уголкового ражателя (фиг. 2); ототражатель 5, фотоприемник 6, свето= и ог л ощ ающу ю ж и цк ос ть 4 °

Подвижная система зеркал 4 связаHQ при помощи штока с исслецуемым объектом, статическая система зеркал

3 и уголковый отражатель 5 жестко связаны с системой отсчета (в данном случае системой отсчета является кювета 2), в которой в жидкости расположена оптико-Mexam÷åcêàè система, сос- о тоящая из статической системы зеркал

3, поцвижной системы зеркал 4 и отражателя 5.

Устройство работает следующим образом, 15

В исходном состоянии подвижная и статическая системы зеркал 4 и 3 нахопутся на заранее зацанном расстоянйи одно от другого. Перемещения объекта передаются подвижной системе зер- .О кал, в результате чего меняется оптическая длина хода луча Х в жидкости д, которая имеет коэффициент поглощения К, что, в свою очередь, привоцит к модуляции светового потока согласно -5

«КХ закона Ламберта-Бугера-Бера J =Ло8 гце J - величина светового потока пуч0 ка лучей на входе в среду; вЂ” величина светового потока лучей на выхоце иэ среды. ЗО

Так как, оптико-механическая система состоит из и элементарных зеркальных ячеек, то оптическая длина хода лучей 4 в жидкости определяется как 35

- расстояш е между зеркалами одной ячейки; д - количество элементарных ячеек.

Таким образом, изменение величины светового потока является информацией о перемещении исследуемого объекта, а чувствительность и динамический диапазон оптического преобразователя пеpeMeJIteHHA увеличивается с увеличением количества элементарных зеркальных ячеек.

Формула изобретения

Оптико-механический преобразователь перемещений, состоящий из источника света, кюветы со светопоглощающей жидкостью, фотоприемника и оптико-механической системы, оптически сопряженной с источником света и фотоприемником, отличающийся тем что, с целью расширения динамического диапазона измерений и увеличения чувствительности, оптико-механическая система преобразователя выполнена B вице статической и подвижной системы попарно параллельных зеркал, соециненных с исследуемым объектом, и уголкового отражателя, жестко соединенного с системой отсчета, по отношению к которой измеряются перемещения, Источники информагчи, принятые во внимание при экспертизе

1. Емкостной датчик линейного перемещения - Экспресс-информация, "Приборы и элементы автоматики и вычислительной тех п ки, 1976, ¹ 19.

2. Патент СШЛ ¹ 3987699, кл 85-62, 1976.

Составитель Ю. Власов

Редактор Т, Янова Техрец М. Иетко Корректор С, Патрушева

Заказ 298/37 Тираж 1089, Поцписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Оптико-механический преобразователь перемещений

Способ измерения скорости // 634207

Способ измерения линейной скорости относительного перемещения объектов // 626413

Корреляционный измеритель скорости движения изображения поверхности // 625160

Фотоэлектрический преобразователь угловой скорости // 620889

Устройство для измерения скоростных характеристик двухфазного потока // 619861

Лазерный допплеровский измеритель локальной скорости // 617994

Устройство для бесконтактного измерения локальных значений скорости потока // 596883

Способ определения скоростных характеристик двухфазного потока // 585442

Фотоэлектрический частотный датчик скорости вращения ротора коллекторной электрической машины // 570840

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