Измеритель перемещений

(51)4 С 01 В 21 00 САНИЕ БРЕТЕ ТЕЛЬСТВ идетельство СССР 01 В 21/00, 1982(56 .1 Авторское 2228, кл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ С(71) Институт прикладных проблем мханики и математики АН УССР(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется повьппение точности при измерениях динамических перемещений засчет исключения флуктуаций световогопотока. Перемещение объекта 3 вызывает изменение начального зазора между торцом световода 2 и отражающей поверхностью объекта 3, что приводитк изменению светового потока, поступающего от источника 1 по передающимсветопроводам световода 2 на отражающую поверхность и затем, после отражения, попадающего через приемныесветопроводы на фотоприемник. Световой поток на выходе световода 2 содержит постоянную и переменную составляющие. Постоянная составляющаясветового потока соответствует величине зазора 8 а переменная - величине динамических перемещений, Сигналс выхода фотоприемника 5 поступаетна регистрирующий прибор 7, а регистрирующий прибор 11 контролирует зазор путем измерения соотношения средних уровней световых потоков на входеи выходе световода 2. Стабилизатор 9осуществляет стабилизацию среднегоуровня светового потока на выходесветовода 2. 1 з,п, ф-лы, 1 ил.17280 5 10 15 20 40 45 55 1 13Изобретение относится к измери-тельной технике иможет использоваться для бесконтактного измерения динамических перемещений в широком диапазоне частот,Цель изобретения - повышение точ ности при измерениях динамических перемещений за счет стабилизации светового исключения Флуктуаций световогопотока.На чертеже представлена блок-схемаизмерителя.Измеритель перемещений содержитисточник 1 света, установленный уторца передающих светопроводов (увхода световода 2), Световод 2 содержит передающие и приемные светопроводы. Торцы светопроводов,.направленные на отражающую поверхность перемещающегося объекта 3, механически соединены в единую структуру и образуютизмерительный торец световода. Измерительный торец установлен с зазором8, у отражающей поверхности с помощью держателя 4, содержащего микрометрический винт,у торца приемныхсветопроводов (у выхода световода 2)установлен основной Фотоприемник 5,подключенный через фильтр б верхнихчастот к регистрирующему прибору 7(динамических перемещений), фотоприемник 5 также через фильтр 8 нижнихчастот подключен к стабилизатору 9светового потока и инвертирующемувходу операционного усилителя 10 (ОУ)Выход ОУ 10 подключен к регистрирующему прибору 11 (статических перемещений). Неинвертирующий вход ОУ 10подключен к опорному фотоприемнику12, установленному у источника света.Между источником 1 света и опорнымфотоприемником 12 размещена диафрагма 13, В стабилизаторе 9 световогопотока инвертирующий вход подключенк делителю 14 опорного напряжения,Измеритель работает следующим образом.Световой поток от источника 1 света через передающие светопроводы световода 2 попадает на отражающую поверхность перемещающегося объекта 3, где, отражаясь через приемные свето- проводы указанного световода, попадает на Фотоприемник 5. Держателем 4 с помощью микрометрического винта осуществляют установку начального зазора 3 , С выхода фотоприемника 5 через фильтр 6 верхних частот переменная составляющая, соответствующая величине динамических перемещений, поступает на регистрирующий прибор 7. Такжес выхода фотоприемника 5 через фильтр8 нижних частот переменная составляющая, соответствующая помехам, и постоянная составляющая, соответствующая среднему уровню светового потока,поступает на стабилизатор 9 световогопотока, В результате стабилизации наинвертирующий вход операционного усилителя 10 через фильтр 8 поступаетпостоянная составляющая, соответствующая среднему уровню стабилизированного светового потока при заданномначальном зазоре между отражающей поверхностью и измерительным торцомсветовола. На инвертирующий вход ОУ10 поступает сигнал с выхода фотоприемника 12, соответствующий уровнюсветового потока источника света навходе световода. С выхода ОУ 10 сигнал, пропорциональный соотношению световых потоков на входе и выходе световода, поступает на регистрирующий прибор 11 статических перемещений. Установку "нуля" прибора 11 при заданном начальном зазоре производят с помощью диафрагмы 13 путем перекрытия части светового потока, попадающего на фотоприемник 12 с источников света. Изменяя диафрагму, добиваются: равенства световых потоков, попадающих на фотоприемники 5 и 12,При измерениях динамических перемещений в случае изменения начального зазора о проводят его корректировку (установку зазора на заданную величину о ). Контроль значения зазора производят по регистрирующему прибору 11Калибровку измерителя осуществляют изменением зазора на заданную величину Ь 3. При этом на вход регистрирующего прибора 11 поступает напряжение пропорциональное величине заданного статического перемещения, Динамические перемещения такой же величинысоответствуют показаниям прибора 7Регулировкой усиления прибора 7 иэмеряющего динамические перемещения,добиваются отклонения стрелки приборана величину, равную отклонению стрелки прибора 11. Формула изобретения 1.Измеритель перемещений, содержащий световод, выполненный в виде паке1317280 Составитель Е.ГлазковаТехред А.Кравчук Корректор А,Зимокосов Редактор К.Волощук Заказ 2412/36 Тираж 677ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тов передающих и приемных светопроводов, стабилизатор светового потока, выход которого подключен к источникусвета, фотоприемник,регистрирующийприбор и дифференцирующий блок, о т л и - 5ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповыщения точности измерения динамических перемещений, он снабжен диафрагмой, бперационным усилителем иопорным фотоприемником, дифференциру- Юющий блок выполнен в виде фильтровнижних и верхних частот, основной фотоприемник установлен у торца приемных светопроводов и подключен соответственно через фильтр верхних частот 15к регистрирующему прибору, а черезфильтр нижних частот - к входу стабилизатора светового потока и инвертирующему входу операционного усилителя, торец передающих светопроводов иопорный фотоприемник оптически связаны с источником света, опорный фотоприемник подключен к неинвертирующемувходу операционного усилителя, выходкоторого подключен к регистрирующемуприбору, а диафрагма размещена междуисточником света и опорным фотоприемником. 2. Измеритель по п,1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что стабилизатор светового потока выполнен в виде операционного усилителя и делителя опорного напряжения, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к фильтру нижних частот, а инвертирующий вход - к делителю опорного напряжения