Пьезооптический преобразователь

Авторы патента:

G01L1/24 - путем измерения изменения оптических свойств напряженных материалов, например путем фотоупругого анализа напряжений

Чав 5g и ми<,1 с

„„706719

НИЕ

ЕНИЯ

ИДИТВЛЬЦ ВУ ид-вувЂ”

25608 75/18- 10 (51) М. Кл .

G 0 l L 1/24

Бюллетень № 48 (53) УДК 531.781

{ 088.8) сания 31.12.79 (72) Автори изобретения

М. И. Субботин и Г. М. Белицкий (7i) Заявитель (54 ) ПЬЕЗООП ТИЧЕСКИИ ПР ЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к приборам для измерения механических величин: силы, давления, ускорения и др.

Известен пьезооптический преобразователь, содержащий чувствительный элемент, возбудитель колебаний и генератор (1).

Однако этот преобразователь является модулятором оптического излучения .и не может выполнять функции измерительного преобразователя.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение вЂ” пьезооптический преобразователь, содержащий последовательно расположенные источник поляризационного света, силопередающее устройство с чувствительным элементом из прозрачного материала, фотоприемник, два пиковых детектора, выходы которых соответственно подключены к входам блока вычитания сигналов (2).

Такой преобразователь имеет невысокую точность и ограниченную область применения.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены фазочувствительный переключатель, возбудитель колебаний и генератор переменного напряжения, подключенный к возбудителю колебаний, механически связанному с чувствительным элементом, и к одному из входов фазочувст1О вительного переключателя, другой вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выходы вЂ” соответственно с входами пиковых детекторов.

На чертеже представлена блок-схема пьезооптического преобразователя.

15 Пьезооптический преобразователь содержит силопередающее устройство 1, чувствительный элемент 2 из прозрачного материала, поляризационно-оптическую систему (ПОС), включающую источник 3 поляризационного света и поляризационный фотоприемник 4, пьезоэлектрический возбудитель 5 колебаний, механически связанный с чувствительным элементом 2, и генератор 6 переменного напряжения, подключенный

3 к возбудителю 5 колебаний. К выходу ПОС подключен один из входов фазочувствительного переключателя 7, другой вход которого соединен с генератором 6 переменного напряжения, а выходы присоединены соответственно к входам пиковых детекторов 8 и 9, выходы которых соединены с блоком lO вычитания сигналов.

Генератор 6 переменного напряжения возбуждает механические колебания возбудителя 5 колебаний, передаваемме соединенному с ним чувствительному элементу 2.

Амплитуда колебаний выбирается такой, чтобы возникающие в чувствительном элементе 2 напряжения были больше напряжений, вызываемых номинальной измеряемой нагрузкой Р, а их частота вЂ” больше наивысшей частоты в спектре измеряемой величины.

Фазочувствительный переключатель 7, управляемый генератором 6 переменного напряжения, разделяет сигналы ПОС, соответствующие положительному и отрицательному полупериодам колебаний генератора переменного напряжения, которые подаются вЂ” на пиковые детекторы 8 и 9 и затем на входы блока !О вычитания сигналов. При отсутствии измеряемой величины Р напряжения пиковых детекторов 8 и 9 равны, и сигнал блока вычитания сигналов равен пулю. При наличии измеряемой величины Р напряжения пиковых детекторов 8 и 9 будут различными, и на выходе блока вычитания сигналов появится напряжение, соответствующее измеряемой величине Р.

Таким образом, использование предлагаемого пьезооптического преобразователя

7067lд позволит расширить диапазон измерения механических величин за счет меньших уровней и больших длительностей измеряемых величин и производить измерения в сложных эксплуатационных условиях.

Формула изобретения

Пьезооптическии преобразователь, содержащий последовательно расположенные

16 источник поляризационного света, силопередающее устройство с чувствительным элементом из прозрачного материала, фотоприемник, два пиковых детектора, выходы которых ссютветственно подключены к входам

1s блока вычитания сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения, в него введены фазочувствительный переключатель, возбудитель колебаний и генеlo ратор переменного напряжения, подключенный к возбудителю колебаний, механически связа иному с чувствительным элементом, и к одному из входов фазочувствительного переключателя, другой вход которого соединен с oûõîäîì фотоприемника, а выходывЂ” соотвсгствгнно с входами пиковых детекторов.

Источники информации, принятыг оо внимание при экспертизе

Измерительная техника. № 3 973, с. 30 34.

2. AEATO/)CKoe с вид TCJEb(TFEO СССР № 463017, кл. (i Ol 1. l/24, !972 (прототип).

Составитель О. Малеева

Редактор Т. Рыбалова Техред К. Шуфрич Корректор М. Демчик

Заказ 8208/36 Тираж 1074 Подписное

ЦH И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Фотоупругий преобразователь // 637734

Устройство для исследования поляризационно-оптическим методом напряженнного состотояния валков при формовке профилей с поперечными гофрами // 631791

Устройство для измерения поляризационно-оптическим методом контактных напряжений при прокатке // 590619

Способ определения контактных напряжений в стыке двух твердых тел // 579547

Пьезоэлектрический измерительный преобразователь // 567966

Чувствительный элемент пьезооптического преобразователя // 567965

Пьзооптический измерительный преобразователь // 567964

Способ определения оптической постоянной оптически чувствительного материала // 545857

Устройство для измерения силы с выходным сигналом в цифровой форме // 531502

Способ определения температурных напряжений в композитных конструкциях // 531022

Пьезооптический измеритель механических величин // 2109258

Оптический способ измерения силы // 2115100

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к средствам измерения силы, вызывающей деформацию или перемещение чувствительного элемента, регистрируемые оптическими средствами

Лазерный интерферометрический преобразователь силы (варианты) // 2142122

Волоконно-оптические датчики давления и система измерения давления, их включающая // 2205374

Волоконно-оптический датчик температуры и деформации // 2248540

Изобретение относится к области измерительной техники, телеметрии и оптоэлектроники и может быть использовано для контроля деформаций крупных сооружений, в электротехнической промышленности при измерении температурных режимов трансформаторов, в геологической разведке при измерении распределения температуры вдоль скважин, в авиационной промышленности при контроле деформаций конструкций летательных аппаратов и т.д

Оптический тактильный датчик // 2263885

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тактильным датчикам оптического типа

Средство определения напряжений // 2319941

Материал, чувствительный к давлению // 2335511

Изобретение относится к полимерному материалу, обладающему оптически детектируемым откликом на изменение нагрузки (давления), включающему полиуретановый эластомер, адаптированный для детектирования изменения нагрузки, содержащий алифатический диизоцианат, полиол с концевым гидроксилом и фотохимическую систему, включающую флуоресцентные молекулы для зондирования расстояния, модифицированные с превращением в удлиняющие цепь диолы, в котором мольное соотношение диолов и полиолов находится в диапазоне от приблизительно 10:1 до около 1:2, а фотохимическая система выбрана из группы, состоящей из системы эксиплекса и резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET)

Способ контроля механических напряжений в кремниевой структуре пленка sio2 - подложка si // 2345337

Изобретение относится к электронной технике, в частности к микроэлектронике, и может быть использовано при изготовлении кристаллов ИС и дискретных полупроводниковых приборов

Оптический тактильный датчик и способ восстановления распределения вектора силы с использованием указанного датчика // 2358247

Изобретение относится к устройству и способу определения вектора силы и может быть использовано в тактильном датчике для руки робота