Оптический виброметр

 

Союз Советскик

Социапистическии

Республик

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i i 911168 (6 l ) Допол интел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 29.08.80 (21) 2979450/1 8-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет(51)М. Кл.

С01 Н9ЮО

1ееУдарстеенный каинтет

СССР ao делан нзееретеннй н етерытнй

ОпУбликовано 07.03,82. Бюллетень PPq 9 5З) т 1 620.178; .53 (088 8) Дата опубликования описания 07.03.82 (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ ВИБРОМЕТР

Изобретение относится к измеритель» ной технике и может использоваться для измерения вибраций деталей машин бесконтактными средствами.

Наиболее близким к изобретению по. технической сушности является оптический виброметр, содержаший интерферометр Майкельсона, генератор, вибратор, с которым связано подвижное зеркало интерферометра, входом подключенный к приемнику интерферометра, усилитель и регистратор 11.

Недостатком известного виброметра является недостаточная точность нз-юа . низкой помехоустойчивости широкочаототного выходного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности измерений .

Поставленная цель достигается тем, что вибратор снабжен нуль индикатором, соединенным с приемником интерфероме1 ра, включенными между усилителем и регистратором и последовательно свяэанны1ми между собой линией задержки, акуотическим излучателем и кюветой с упругой средой, установленной между све-. тоделителем и референтным зеркалом интерферометра, и акустическим приемником, а регулятор начальной разности фаз интерферометра выполнен в виде оптически прозрачной кюветы со сжатым воздухом. то, На чертеже -схематически изображен оптический виброметр.

Оптический.виброметр содержит интерферометр Майкельсона (не показан), генератор 1, вибратор 2, с которым свя15 зано подвижное зеркало 3 интерферометра, приемник 4 интерферометра, входом подключенный к нему усилитель 5 и регистратор 6. Нуль-индикатор 7 соединен с приемником 4 интерферометра. Между усилителем 5 и регистратором 6 вклкьчены последовательно связанные между собой пиния 8 задержки„акустический иэ лучатель 9, кювета 10 с упругой средой, установленная между светоделитеОптический виброметр, содержащий интерферометр Майкельсона. генератор, вибратор, с которым связано подвижное зеркало ннтерферометра, входом подклю». ченный к йриемнику интерферометра, усилитель и регистратор, о т н и ч а ю щ и й.с я, тем, что, с целью повышения точности

; измерений он снабжен нуль-индикатором, :соединенным с приемником интерферометра, включенными между усилителем и регист ратором и последовательно .связанными между собой линией .задержки акустическим излучателем и кюветой с упругой.. средой, установленной между светоделителем и референтным зеркалом интерферометра, и акустическим приемником, а. регулятор начальной разности фаэ интерферометра выполнен в виде оптически прозрачной кюветы со сжатым воздухом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 230434, кл. Q 01 Н 9/00, 1967. (прототип) 3 91116 лем 11 и референтным зеркалом 12 интерферометра и акустический приемник 13.

Регулятор начальной разности фаз интерферометра выполнен в виде оптически прозрачной кюветы 14 со сжатым воздухом.

Виброметр работает следующим обрезом.

Излучение лазера 1 5 интерферометра направляется" светоделителем 1 1 на р т 0 ферентное зеркало 12 через кювету 10

is на подвижное зеркало 3 интерферометра через оптически прозрачную кювету 14.

С генератора 1 подаются колебания на вибратор 2, с которым связано подвиж- 1 ное зеркало 3 интерферометра, Отраженные от зеркал 3 и 12 лучи интерфери» руют на фотоприемнике 4. Электрический сигнал с фотоприемника 4 пропорционален изменению оптического пути между эер- ?0 калами 3 и 12. В первом случае оптический путь изменяется эа счет колебаний зеркала 3, а во втором- за счет измерения показателя преломления в кювете

10 с упругой средой, например с дисти- 2s лированной водой.

Предварительно регулятором начальной разности фаз интерферометра устанавливают разность фаз, соответствующую линейному участку выходной функции интер- щ ферометра. Коэффициент усиления усилителя 5 берется таким, чтобы при заданной ширине кюветы 10 за счет изменения показателя преломления упругой среды в ней обеспечить компенсацию изменений оп- 31 тического пути за счет изменении расстояния между подвижным зеркалом 3 интерферометра и светоделителем 11. Ком ценсация сигнала контролируется нульиндикатором 7.

Прн включении генератора 1 зеркало 3 интерферометра вибрирует, меняя длину оптического пути между зеркалом 3 и светоделнтелем 11. На выходе приемника 4 интерферометра появляется сигнал, 4> который пройдя усилитель 5, попадает Ва акустический излучатель 9, представляющий собой многослойный пьезокерами ческий преобразователь. Излучатель 9 создает колебания в упругой жидкости кюветы 10, за счет которых цроисходит изменение оптического пути между референтным зеркалом 1 2 и светоделителем

11 интерферометра относительно оптичеокого пути между подвижным зеркалом и светоделителем l l. Указанное изменение контролируется нуль-индикатором 7.

Акустический сигнал с излучателя 9, пропорциональный величине вибрации зеркала 3, пройдя упругую среду в кювете 10, улавливается акустическим приемником 13, сигнал с которого анализируется по форме амплитуды и частоте регистратором 6. При высоких частотах вибрации (до нескольких кнлогерц) начиНают сказываться инерционность BBeKtpo» акустической системы обратной связи между усилителем 5 и регистратором 6.

В этом случае регулировкой линии 8 задержки задерживают электрический сигнал с усилителя 5 на акустический юлучатель 9 на величину, при которой фазы процессов, изменяющих оптический путь в обеих плечах интерферометра, совпадают.

Использование изобретения обеспечивает повышение точности измерений и расширение амплитудного. и частотного диапазонов измерений, что дает воэможность повысить качество измерения.

Формула и з о б р е т е н и я

911168

CocTsBHTBllb В. Лопухин

Техред Е.Харитончнк Ко ектор А. Ференп

Редакто Г. Кацалап

1 102/23 Тираж 505 . - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закж

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