Устройство для измерения перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 0 4 СО 1 В ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЛЬСТВУ 1(57) Изобретение отельной технике.расширение области И 3 РЕНИЯ РЕся к измеризобретения -ьзования за оси ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ АВТОРСКОМУ СВИ(56) Крылов К.И. илазеров в машиностстроении, Л.: Машис. 132. 01467394 счет измерения перемещения водной поверхности путем использования ее в качестве одного из зеркал лазера, Лазер, образованный активным элементом 1, полупрозрачным зеркалом 2 и водной поверхностью 8генерирует свет на двух продольных модах, о тл и ч а ю щ и х с я по частоте на величину С/2 Ь, где С - скорость света; Ь - расстояние от зеркала 2 до поверхности 8, Фотоприемиик 3 выделяет сигнал с комбинационной частотой С/2 Ь, по величине которой осуществляется вычитание длины с помощью частотомера 4 и блока 5 регистрации.илИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений характеистикволнения водной поверхности. 5Цель изобретения - расширениеобласти иепользования за счет обеспечения измерения перемещения воднойповерхности путем использования ее вкачестве одного из зеркал лазера. 10На чертеже изображена блок-схемаустройства,Устройство содержит активный элемент 1, полупрозрачное зеркало 2,фотоприемник 3 частотомер 4, вход 15которого подключен к фотоприемнику 3,блок 5 регистрации, блок 6 контролярежима работы, включающий в себя видеоконтрольный блок 6, 1, подключенныйк выходу фотоприемника 3, и блок 6.2 20формирования управляющего сигнала,подключенный к блоку накачки, электрически связанному с активным элементом 1. Активный элемент 1, полупрозрачное зеркало 2, блок 7 накачки иводная поверхность 8 образуют лазер,работающий в режиме с двумя продольными модами,Устройство работает следующимобразом,30Излучение лазера поступает в фото.приемник 3. Наличие второй, слабо отражающей поверхности (водной), позволяет сформировать спектр излучения,представляющий собой ряд частот (мод) 35Сс интервалом 1 = -- где С - ско 2 Ьрость света, Ь - расстояние от зеркала 2 до водной поверхности. Фотоприемник 3, работающий в режиме квадратичного детектирования, выделяетэлектрический сигнал с частотой биения мод 1. При многомодовой электрической структуре спектра излученияизмерение перемещений поверхности 45затруднено тем обстоятельством, чтоколебания мод не синфазные и их интерференция приводит к появлению навыходе фотоприемника сигнала сложнойфазы, отличной от синусоидальной. Для 50обеспечения рабочего(двухмодового)режима работы лазера до начала измерений производят предварительнуюнастройку устройства. С этой целью блоком 6.2 формирования управляющего сигнала, например трансформатором, уменьшают напряжение блока 7 накачки до момента получения на экране видео- контрольного блока 6.1, например осциллографа, спектрально чистого (синусоидального) сигналаС выхода частотомера 4 напряжение сигналаС(й) = --- направляют на вход бло 2 Ь (г.)ка 5 регистрации, например, самопишущего потенциометра типа КСП, или в электронную память микроЭВ 21. Перемещение поверхности в реальном масштабе времени рассчитывают по формулеС 1 1П(Е): ------ -1,24) 4(со)где й - время измерения;начало отсчета.Устройство может бытЬ реализовано на следующих элементах: лазер - ЛГ; полупрозрачное зеркало - из комплекта И.П.Л. - ЗОЕ; фотоприемник - фотоумножитель тина ФЭУ; частотомер - частотомер типа ЧЗ; блок регистрации - запоминающее устройство микроЭВИ типа "Электроника"; видеоконтрольный блок - ос" циллограф типа С 1-70; средство форми- рования управляющего сигнала - лабораторньй автотрансформатор (ЛАТР"1); блок накачки - блок питания ЛГ.формула и э обретенияУстройство для измерения перемещений, содержащее источник излучения, включающий активный элемент, блок накачки и полупрозрачное зеркало, фотоприемник, частотомер и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения измерения перемещения водной поверхности при волнении, оно снабжено блоком контроля режима работы источника излучения, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с входом блока накачки, а источник излучения выполнен в виде лазера с двумя продольными модами,