Устройство для измерения параметров вибраций

 

Союз Сееетскик

Соцнаиистически к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп748130 (61) Дополнительное к,авт, свид-ву (22) Заявлено 071276 (21) 2428032/25-28 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.

С 01 В 19/34

Государетвеммый коинтет

СССР по деяаи нзооретеннй м открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹ (5Ç) УДЫ 531.14 (088.8) Дата опубликования описания 180780 (72) Авторы изобретения

Е.М. Карпов и О.Г. Корганова (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к области виброметрии и может быть использовано для бесконтактного измерения трехмерных вибраций. 5

Известно устройство для измерения одномерных вибраций, содержащее преобразователь механических колебаний в колебания направления или интенсивности светового луча, фотоэлементы, усилители и осциллограф $1j .

Устройство имеет воэможность измерения вибраций только в одном направлении.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению,.является устройство для измерения параметров вибраций, содержащее последовательно установленные излучатель, маску, фотоприемники и электронный узел, включающий сумматор, вычитающий блок и блок деления (21.

Недостатком =-того устройства является невозможность получения информации с трех составляющих вибрации объекта.

Целью изобретения является получение информации с трех составляющих вибрации объекта.

Цель достигается тем, что маска выполнена с прорезями, за котОрыми установлены фотоприемники, попарно включенные по дифференциальной схеме и располагаемые взаимно перпендикулярно так, что их продольные оси совпадают с осями прорезей маски, а их длина выполнена меньше длины оптического иэображения прорезей, к одной паре фотоприемников последовательно подключены сумматор, блок деления и один из блоков вычитания, а другой подсоединен входамн к одному из фотоприемников другой пары и к блоку деления.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — электронная блок-схема.

Устройство содержит излучатель 1 света, маску 2, связываемую с объектом 3, фотоприемники 4-7, попарно включенные по дифференциальной схеме, электронный узел, включающий сумматор 8, блок 9 деления, вычнтакнцие блоки 10, 11.

Маска 2 имеет две прорези, расположенные вдоль осей Х и У так, что при отсутствии вибрации объекта 3, с которым она связана, иэображения

148130 этих прорезей на поверхности фотоприемников 4-7 создают равные освещенные участки шириной Ао

При возникновении механических вибраций начинает вибрировать маска 2 в общем случае по трем координатам.

Напряжение, которое снимают с фотоприемников 4-7, таким образом, содержит информацию о суммарной вибрации оптического изображения прорезей относительно соответствующих фотоприемников. Размеры фотоприемников 4-7 и оптического изображения прорезей маски 2 выбирают так, что длина фотоприемников 4-7 должна быть меньше длины изображения прорезей с тем, чтобы колебание прорезей вдоль оси Х не вызывало изменения выходного сигнала фотоприемников 4, 5, а колебание прорезей вдоль оси У не вызывало изменения освещечности и, следовательно, выходного сигнала фотоприемников 6,7. В этом случае сигналы 5„ и U снимаемые с фотоприемников 4, 5, зависят от колебания иэображения относительно оси У и Е, а сигналы Uз и 04, снимаемые с фотоприемников б и 7, зависят от колебания изображения относительно осей Х и Z.

Колебание изображения вдоль осей Х вызывает колебания напряжений, снимаемых с фотоприемников соответственно 4, 5 и б, 7. Амплитуда и частота напряжений соответствуют амплитуде и частоте вибраций по фазе, они в каждой паре приемнико отличаются на 180о

Колебание изображения вдоль оси Z вызывает изменения напряжений фотоприемников 4, 5 и б, 7 так, что амплитуда и частота напряжения соответствуют амплитуде и частоте вибраций, а фазы всех напряжений совпадают.

Это 1озьоляет выделить составляющую, зависящую от колебаний изображения вдоль оси Z, ñëàäóþùèì образом: напряжения Up и 0, содержащие равные по значению и противоположные по фазе составляющие, зависящие от колебания изображения относительно оси g, подают на сумматор 8, на вы-. ходе которого получают напряжение U являющееся функцией удвоенных колебаний оптического изображения относительно оси Z ь . Это напряжение

Ф затем подают на блок 9, осуществляющйй деление на 2, на выходе блока 9 получают напряжение U>, частота которого соответствует частоте вибраций иэображения относительно оси Z, а амплитуда — амплитуде этих вибраций. Напряжение 0 подают на вычитающие блоки 10 и 11, туда же подают напряжения U и U соответственно.

Причем напряжение U содержит составляющую, зависящую от вибраций иэобра-. жения относительно оси Х, и составляющую, зависящую от вибрации изображения относительно оси Z.

На выходе блока 10 получают напряжение Uq, которое является функцией вибраций оптического изображения относительно оси У-ьу. На выходе блока 11 получают напряжение U < которое является функцией вибрации относительно оси Х (ьХ).

Применение изобретения позволяет бесконтактно определять три состав-, Я ляющие вибраций различных объектов и изображений.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров вибраций, содержащее последовательно установленнье излучатель, маску, фотоприемники и электронный узел, включающий сумматор, вычитающий блок и блок деления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью получения информации с трех составляющих вибрации объекта, маска выполнена с прорезями, за которыми установлены фотоприемники, попарно включенные по диФференциальной схеме н располагаемые взаимно перпендикулярно так, что их профильные оси совпадают с осями прорезей маски, а их длина выб40 рана меньше длины оптического изображения прорезей, к одной паре фотоприемников последовательно подключены. сумматор, блок деления и один из блоков вычитания, а другой подсоединен входами к одному из фотоприемников другой пары и к блоку деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 352149, кл. G 01 H 11/00, 1972.

2. Корин Ю. И. Виброметрия. М., Гос. научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1963, с. 578-582 (прототип).

Составитель В. Климова

Редактор Г. Мозжечкова Техред Л. Теслюк Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4219/26

Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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