Лазерный измеритель вибрации
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1254313
Авторы: Землянский, Клочков
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51) 4 С 01 Н 13/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и ОтнРытии ИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ Сви ЛЬСТВУ юл. Иф 32дена Трудовогоинститут инженеро(54) ЛАЗЕРНЫЙ И (57) Изобретени тельной технике ваться для измер диффузной повер(21) 3592136/24- (22) 06.05.83 (46) 30. 08.86, (71) Киевский о Красного Знамен гражданской ави (72) В.М. Земля (53) 534.08(088 (56) Авторское. Р 1221502, кл. циский и В.П. Клочков8)видетельство СССР01 Н 13/00, 1983. МЕРИТЕЛЬ ВИБРАЦИИ относится к измериможет использония параметров ости, Цель изобре,801254313 А 1 тения - повышение помехоустойчивостии точности за счет оптического гетеродинирования сигнала, Измерительвибрации содержит лазер 1, призму3, делящую луч на два луча, зеркало 6, светоделитель 7, генератор 12,зеркало 17, объектив 18, объектизмерения 19, светоделитель 21,фильтр 22, линзу 23. Прямые и отраженные от объекта 19 лучи формируются указанными выше элементами ипопадают на фотоприемники 20 и 27,сигналы с которых через дискриминаторы 28 и 29, усилители 30, 34 и 35детекторы 32 и 33 поступают на частотомер 31 и вольтметр 37, 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения параметров диффуэно рассеивающей поверхности.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности.На чертеже представлена блоксхема измерителя.Схема включает двухволновый лазер 1, излучающий пучок 2 на длинах волн Ь, и Ь , диспергирующую призму 3, с помощью которой осуществляется пространственное разделение лучей 4 и 5, причем луч 5 имеет д ну волны Л 2 а уч 4 -два поворотных зеркала 6, светоделитель 7, делящий луч 4 на два луча 8 и 9, неподвижное зеркало 10, устройство 11 сдвига частоты генератор 12 высокой частоты с двумя выходами, расщепитель 13, делящий луч 5 на два луча 14 и 15, устройство 16 сдвига частоты, зеркало 17 с четырьмя отверстиями, Фокусирующий объектив 18, диффузно рассеивающий свет объект 19 измерения, рассеянный пучок 20, второй светоделитель 21, интерференционный светофильтр на 1,-22, интерференционный светоФильтр на Л -23, линзы 24 и 25, фотоприемники 26 и 27, частотные дискриминаторы 28 и 29, дифференциальный усилитель 30, цифровой частотомер 3 1, частотный детектор 32, пиковь 1 й детектор 33, усилители 34 и 35, измеритель 36 отношения напряжений и вольтметр 37.Измеритель работает следующим образом.Двухволновой лазер 1 излучает пучок 2, который с помощью диспергирующей призмы 3 делится на два пространственно разделенных луча 4 и 5. Причем луч 5 имеет длину волны а луч 4 - длину волны 1, . Луч 4, отразившись от поворотного зеркала 6, делится светоделителем 7 на два луча 8 и 9, Луч 8 с помощью устройства 11 сдвига частоты, подключенного к генератору 12, смещается по частоте на величину Я,. Далее равные по интенсивности лучи 8 и 9, расположенные параллельно; и симметрично относительно оптической оси схемы, пройдя через отверстия в зеркале 17, фокусируются объективом 18 на диффуэно рассеивающей поверхности объекта 19 измерения. Объект 19 измерения колеблется вдоль оси, расположенной перпендикулярно оптической оси схемы по гармоническому закону АА з 1 п 31, Рассеянное колеблющимсяобъектом излучение, промодулированное по частоте вследствие эффекта Доплера, собирается объективом 18 в большом телесном угле, отражается от зеркала 17 и, пройдя светоделитель 21, интерференционный светофильтр 22 на длину волны Л, , фокусируется линзой 23 на фотоприемник 26. В результате оптического гетеродинирования на выходе Фотоприемника 26 образуется переменная составляющая сигнала на частотеЛуч 5, отразившись от зеркала 6,делится расщепителем 13 на два луча14 и 15, которые расположены симметрично и параллельно относительнооптической оси схемы. Причем луч 15,с помощью устройства 16 сдвига частоты, подключенного к генератору 12,смещается по частоте на величину Я,Далее равные по интенсивности лучи14 и 15, пройдя через отверстия взеркале 17, фокусируются объективом18 на колеблющемся объекте 19. Рассеянное излучение, промодулированноепо частоте вследствие эффекта Доплера, после отражения от зеркала 17и светоделителя 21 и прохожденияинтерференционного фильтра на Лфокусируется линзой 25 на фотоприемник 27. В результате оптическогогетеродинирования на выходе фотоприемника образуется переменнаясоставляющая сигнала на частотеЯ иЗЯ (1 (или ЯдсЛ 2 ), Если схема съюстирована таким образом,что выполняется условие.Ц = 2 агсз 3.п в " здп ),ИЛ 2то деплеровские сдвиги частот д9 иО равны между собой, о.1:ы):ы 33т.е, на выходе фотоприемнйка 26 будет сигнал на частоте Я- Й), а на выходе фотоприемника 27 - сигнал на частоте Я.,-и (1).Сигналы с выходов фотоприемников 26 и 27 поступают на входы частотных дискриминаторов, настроенных на частоту Я, , и далее на дифференциаль1254313 Формула изобретения Составитель В,ЛопухинТехред М,Ходанич Редактор А.Гулько Корректор А. Обручар Заказ 4710/44 Тираж 507 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цый усилитель 30, где происходитудвоение сигнала при одновременномуменьшении шумов лазера, посколькуполезные сигналы имеют, при сс 1 ответствующей настройке схемы, одинаковую амплитуду и частоту, но находятся в противофазе. Сигнал на выходедифференциального усилителя 30 имеет частоту, равную частоте вибрации,которая измеряется частотомером 31. 10Сигнал с выхода дифференциальногоусилителя поступает на вход частотного детектора 32 с усилителем 34,на выходе которого формируется сиг-,нал, пропорциональный частоте вибрации, и на вход пикового детектора33 с усилителем 35. На выходе последнего сигнал пропорционален амплитуде и частоте вибрации объекта 19.Далее сигналы с выходов усилителей 20поступают на измеритель 36 отношения напряжений, на выходе которогообразуется сигнал, пропорциональныйамплитуде колебаний объекта 19, регистрируемый вольтметром 37. 25 Лазерный измеритель вибрации содержащий лазер, последовательно рас положенные по ходу луча первый светоделитель, первое зеркало, первое устройство сдвига частоты, второе зеркало, две фокусирующих линзы, фотоприемник, генератор, Один из Вы ходов которого подключен к первому устройству сдвига частоты, частотомер, измеритель отношения напряжения, вольтметр, дифференциальный усилитель, два частотных дискримина тора, выходами соединенных с соответствующими входами дифференциального усилителя, выход которого соединен с частотомером и с измерителем отношения напряжений через параллельно связанные по входам частотный и пиковый детекторы и соответствующие усилители, подключенные ких выходам, а выход измерителя отношения напряжения соединен с вольтметром, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности, он снабжен.призмой, двумя поворотными зеркалами, расщепителем, вторым устройствомсдвига частоты, вторым светоделителем, двумя интерференционными фильтрами, третьей фокусирующей линзой,призма установлена на выходе лазера и образует два луча, по ходу которых установленыповоротные зеркала,расщепитель установлен по ходу второго луча и образует третий и четвертый лучи, второе устройство сдвига частоты подключено к генераторун установлено по ходу четвертоголуча между расщепителем и вторым зеркалом, выполненным с четырьмя отверстиями для прохода четырех лучей,второй светоделитель и первый интерференционный фильтр установленымежду вторым зеркалом и второй линзой, второй интерференционный фильтри третья фокусирующая линза установлены в отраженном излучении послевторого светоделителя; вторым фотоприемником,принимающим сфокусированноеизлучение третьей линзы, а фотоприемники подключены к соответствующимвходам частотных дискриминаторов.
СмотретьЗаявка
3592136, 06.05.1983
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
ЗЕМЛЯНСКИЙ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, КЛОЧКОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01H 13/00
Метки: вибрации, измеритель, лазерный
Опубликовано: 30.08.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1254313-lazernyjj-izmeritel-vibracii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Лазерный измеритель вибрации</a>
Предыдущий патент: Вибродозиметр
Следующий патент: Способ измерения температурного профиля жидких и газообразных сред и устройство для его осуществления
Случайный патент: Струнный музыкальный инструмент