Устройство имитации оптического допплеровского сигнала для проверки лазерных анемометров

 

УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ ОПТИ- 'ЧЕСКОГО ДОППЛЕРОВСКОГО СИГНАЛА ДЛЯ ПРОВЕРКИ-ЛАЗЕРНЫХ АНЕМОМЕТРОВ, со- 'держащее лазер, расщепитель лазерного луча, вращающееся зеркало и оптическую щель с направляющей, о тличающееся тем, что, с целью расширения диапазона имитируемых частот путем увеличения скорости сканирования за счет многократного отражения лучей, меаду расщепителем и оптической щелью на на- , правляющей установлено дополнительное зеркало с возможностью регулировки его положения относительно враща!ощегося зеркала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) . 15)) С 01 Р 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 2471073/18-10 (22) 07.04.77 (46) 23,05.86. Бюл. У 19

;(72) В.М. Литвинов (53) 532,574 (088.8) 1"ОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ ОПТИ ЧЕСКОГО ДОППЛЕРОВСКОГО СИГНАЛА ДЛЯ

ПРОВЕРКИ ЛАЗЕРНЫХ АНЕМОМЕТРОВ, со держащее лазер, расщепитель лазерного луча, вращающееся зеркало и оптическую щель с направляющей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона имитируемых частот путем увеличения скорости сканирования за счет многократ" ного отражения лучей, между расщепителем и оптической щелью на направляющей установлено дополнительное зеркало с возможностью регулировки его положения относительно вращающегося зеркала.

08797

1О

20

35

1 7

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для испытаний и проверки лазерных допплеровских измеритепей скорости.

Известен имитатор допплеровского сигнала, содержащий диск с прозрачной для чзлучения прорезью, закрепленный на оси двигателя.

Известно также устройство имитации, содержащее лазер, расщепитель лазерного луча, вращающееся зеркало и оптическую щель.

Недостатком известных имитаторов является однорежимность их работы, что ограничивает частотный диапазон имитируемого сигнала.

Целью изобретения является расширение диапазона имитируемых частот путем увеличения скорости сканирования лучей за счет их многократного отражения., Поставленная цель. достигается тем, что в имитаторе между расщепителем и оптической щелью на направляющей установлено дополнительное зеркало с возможностью регулировки его положения относительно вращающегося зеркала.

На фиг.1 приведена схема устройства имитации допплеровского сигнала для проверки лазерных анемометров, вид спереди, на фиг.2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит лазер 1, расщепитель 2 лазерного луча, вращающееся зеркало 3, оптическую щель 4 с направляющей 5, дополнительное зеркало 6, установленное на направляющей между расщепителем 2 и оптической щелью 4 с воэможностью регулировки его положения относительно вращающегося зеркала 3, фотоприемник 7, измеритель 8 частоты. Направляющая 5 расположена вдоль оптической оси системы.

Дополнительное зеркало 6 закреплено на стойке 9, которая установлена на подвижном относительно направляющей 5 рейтере 10, что позволяет регулировать высоту зеркала 6 и расстояние до вращающегося зеркала

3 при настройке системы. Угловое положение дополнительного зеркала 6 может меняться с помощью регулировочного винта 11.

Устройство работает следующим образом. С помощью расщепителя 2 луч лазера 1 делится на два сходящихся луча, которые после многократного отражения последовательно между вращающимся зеркалом 3 и дополнительным зеркалом 6 в момент, когда эти зеркала параллельны между собой, по падают на оптическую щель 4. В зоне пересечения лучей образуется интерференционная картина из светлых и темных полос. При вращении зеркала 3 интерференционные полосы перемещаются перед оптической щелью 4, генерируя рассеянным на щели 4 светом допплеровский сигнал, частота которого равна 4 =>/, где Ч - ли" нейная скорость перемещения интерференциальных полос, — шаг полос °

Рассеянный свет за щелью 4 улавливается фотоприемником 7, переменная составляющая фототока с которого подается на измеритель 8 частоты.

Величина фиксируемой с помощью изме-. рителя 8 допплеровской частоты прямо пропорциональна линейной скорости V интерференционных полос. Эта скорость зависит от пути 1,, проходимого лучами между зеркалами 3 и 6, и расстояния 1 от зеркала 6 до оптической щели 4, а также от угловой скорости у вращения зеркала 3. При и-кратном отражении лучей между sepкалами 3 и 6 величина Х, = и Ь, где h — - расстояние между зеркалами.

Таким образом, линейная скорость равна V = 2и(пЬ + Я,).

Следовательно, при увеличении числа отражений лучей и расстояния между зеркалами линейная скорость интерференционных полос, сканируемых перед оптической щелью 4, увеличивается, что приводит к увеличению частоты имитируемого допплеровского сигнала,