Тахометрическое устройство

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнн

Qll ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " 720406 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл .

0-01 Р 3/36 (22) Заявлено 20.07.78 (2> ) 2646368/18-10 с присоединением заявкн Ж (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03.80

Рпудзрстеенный камнтет

СССР йо лелем нзобретеннй н етхрнтвй (53) УДК 531.776 (088. 8) В. И. Владимиров, В. В. Владимиров, A. И. Саейков, К. И. Валяцский и Э. М. Яшин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ТАХОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционных измерений флуктуаций скорости врашения в пределах одного оборот а.

Известно тахометрическое устройство, : содержашее источник света, зеркальный отражатель, укрепленный на исследуемом объекте, кодирующий диск с прорезями, фотоприемник и резистор 1).

Недостатками известного устройства являются его сравнительная сложность, вызванная трудностью изготовления кодируюшего диска с прорезями, и невысокая точность измерений флуктуаций скорости в пределах одного оборота.

Наиболее близко к предлагаемому та— хометрическое устройство, содержашее источник света, зеркальный отражатель, закрепленный на исследуемом объекте, фотоприемник и регистратор (2).

Известное устройство отличается простото и конструкции.

Недостатком его является невысокая точность измерения параметров врашения, вызванная малой крутизной фронтов получаемых с его помошью импульсов.

Цель изобретения - повышение точ5 ности пар метров врашенняя.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введена оптическая призма, расположенная между

I0 зеркальным отражателем и фотоприемником. Причем призма может быть выполнена из нескольких стекол с различным показателем преломления для ускорения процесса измерения.

На фиг. 1 приведена схема тахометрического устройства; на фиг. 2 — изображен ход световых пучков в рабочей призме; на фиг. 3 — конструкция одного из вариантов рабочей призмы.

Устройство содержит истОчник 1 коллимировашюго монохроматического света, например лазер непрерывного излучения, установленный перед плоским отражателем

2, закрепленным на измеряемом объекте

3. На пути отраженных от отражателя 2 лучей расположена рабочая призма 4 с дифрагмой 5, за которой размйцен фотоприемник 6, включенный последовательно с блоком 7 формирования импульсов и регистратором 8 измеряемьv величин, Устройство работает следующим образом.

Отраженный от отражателя 2 световой пучок, описывая дугу, попадает в рабочую призму 4, от гипотенузной грани которой он отражается и преломляется, поглощаясь диафрагмой 5. При совпадении угла падения пучка света с критическим значением часть световой энергии распространяется вдоль гипотенузной грани рабочей призмы в виде боковой волны, на пути которой помещен фотоприемник 6.

Действие устройства базируется на физическом эффекте, заключающемся в том, что световая энергия при ее паденил под критическим углом из оптически более плотной среды на границу с менее оптически плотной средой не только отражается, но в виде поверхностных световых волн распространяется вдоль поверхности раздела. Взаимодействуя с поверхностью раздела сред, часть энергии поверхностной световой волны уходят по степ елпло н азад, в оптически более плотную среду (см. фиг. 2).

При измерении периода вращения объекта измеряется время между импуль— сами энергии боковой волны от одного отражателя по переднему (заднему) фрон— ту сигнала. Количество оборотов объекте в секунду И- определяется по формуле

710 8 ,n= t сек где t — время между сигналами в микросекундах.

Флуктуация скорости вращения объектов в пределах оборота определяется разностью "мгновенных" скоростей, замеренных при различных углах поворота плоского отражателя. Ряд измерений длительности импульсов энергии боковой волны (передний-задний фронты) позволяет получить распределение скорости и определить ллаксимальные отклонения скорости Ь (и

ЬШ=ш -лы

S ОХ 01 PI

1Пирина — длительность импульсов энергии боковой волны определяется скоростью вращелцля объекта и углом расходимо .ти светового пучка (постоянллая

10 величина) .

Для ускорения измерений флуктуации скорости можно использовать несколько плоских отражателей, укрепленных по периметру измеряемого объекта, а также применить рабочу.о призму, изготовленную из нескольких стекол с различным показателем преломления (см. фиг.3). В последнем варианте рабочая призма формирует несколько боковых волн, соответ20 ствуюших критическим углам, но необходимо разделение или расширение светового пучка, направляемого в рабочую призму.

Формула изобретения

1. Тахо."летрическое устройство, содержащее источник света зеркальный отражатель, закрепленный на исследуемом объекте, фотоприемник и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повиновения точности измерения параметров вращения, в него дополнительно введена оптическая призма, распопо1 женная между зеркальным отражателем и фотоприемником.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что призме выполнена из нескольких стекол с разли пльлм пока40 зателем преломления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ N 167342 1,42 о

13/1О (Я О1 Р 3/36) опублик, 1973.

2. Патент ФРГ М 1957494, кл. (д О1Ъ 21/О4, опублик. 1975 (прототип) .

720406

Фие. f

Фиг. 3 !!!!!!!!П!! Заказ 334/17 Тираж 1019 Полнноное

Филиал !И1П "Патент, г. Ужгорол, ул. Проектная, 4