Волоконно-оптический виброметр

5-28 опадает на отра- отрав прием- и отраменное а 8 моатель 7,ъектаопадае опорныиют, Перенератоьезодерж ии подается на ый вместе с уст том 10 вибрируе расстояние зонд между опорным и, Схема 9 элек еняет расстояни уля ото новленным на нем тем самым меня объект и фазовый измерительнымобъе ются сдви луча добиваясь т ла на выход ляет изм та 10, т амым егистрмалыеокрестрегисгшению ер.я .к. ыхо з наладает линеор- ниям тн объекта,1 п, ф-лы, 1 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ ССОР ПИСАНИЕ Д ВТОРСНОМУ СВ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется расширение области примененза счет обеспечения возможности измерения мальх, медленных перемещений,Волоконно-оптический виброметр содержит источник 1 излучения, луч от котрого, распространяясь по волоконнооптическому зонду 2, частично череответвитель 3 и поляризатор 4 попв приемник 5 излучения, образуя оп ныи луч, а частично пВжающую поверхность обзившись от которой, пник 5 излучения, гдеженный лучи интегрирунапряжение с выхода г рического смещезонд-объекта, тсутствия сигнатора 6, и позвоеремещения объек(О остях цуля сигатора 6 будет малым перемещеС:Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля измерения малых низкочастотныхперемещенийЦелью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения воэможности измерения малых,медленных перемещений,На чертеже приведена блок-схемавиброметра,Волоконно-оптический виброметр со, держит оптически связанные источник 1излучения, волоконно-оптический зонд2, ответвитель 3, поляризатор 4 иприемник 5 излучения, регистратор 6,пъезодержатель 7, генератор 8 и схему9 электрического смещения, выход которой соединен с установочным входомпьезодержателя 7, предназначенногодля размещения объекта 10 и установленного под торцом волоконно-оптического зонда 2, управляющий вход пьезо-,держателя 7 соединен с выходом генератора 8 и опорным входом регистратора 256, информационный вход которого соединен с выходом приемника 5 излучения.Устройство работает следующим образом,Оптический луч от источника 1 излу чения распространяется по волоконнооптическому зонду 2, в котором в результате отражения от торца (4 помощности) образуется опорный луч, который распространяется в обратном направлении и через ответвитель 3 и поляризатор 4 попадаст в приемник 5 излучения. Основная часть оптического луча(967. по мощности) выходит из волоконно-оптического зонда 2 и попадает 40на отражающую поверхность объекта 10.Отраженный от объекта 10 луч частичнорассеивается, а частично попадает назад в волоконно-оптический зонд 2, покоторому он попадает в ответвитель 3,поляризатор 4 и приемник 5 излучения,В приемнике 5 излучения опорный луч иотраженный от объекта измерительныйлуч интерферируют.В результате переменного напряжения, которое поступает на пьезодержатель 7 с генератора 8 модуляции,пьезодержатель 7 и вместе с ним объект 10вибрируют, С той же частотой изменяется расстояние зонд-объект и фазовыйсдвиг между опорным и измерительным55лучами. С электрического выхода приемника 5 излучения на информационныйвход регистратора 6 поступает переменное напряжение, представляющее супер- позицию различных гармоник частоты генератора 8 модуляции, Поскольку регистратор 6 своим опорным каналом соединен с генератором 8 модуляции, то выходным сигналом регистратора является электрический сигнал, пропорциональный амплитуде первой гармоники, т,е, величинеКА зп Ь, Ь(= -",где К - масштабный коэффициент, зависящий от коэффициента усиленияприемника 5 излучения, регистратора 6 и коэффициентапропускания оптического канала;А - амплитуда колебаний пьезодержагеля 7 при подаче на негонапряжения генератора 8 модуляции;9 - длина волны оптического излучения в воздухе;1 - среднее расстояние между тор, цом волоконно-оптического зонда 2 и отражающей поверхно 1стью объекта 10,Тепловые и акустические шумы приводят к знакопеременным вариациям параметров оптического канала устройства(т,е, параметров ответвителя, волоконно-оптического зонда, поляризатора, юстировочных узлов на входе ивыходе), что означает знакопеременныеслучайные вариации величины К=К+ о К,а также величины Ач = 6( + 1 Ьд засчет вариаций 1=1+31. Эти случайныевариации эффективно сглаживаются выбором постоянной , времени усреднениярегистратора 6. Полоса усиления регистратора 6 сужается обратно пропорционально ь. Таким образом усредненныйсигнал синхроусилителя оказывается4.и 1равным ЛК з 1 пздесь величина А постоянная и стабилизирована генератором 8 модуляции, Среднее расстояние 1 может меняться, если медленно перемещается объект 10 обозначим 1=1 +1, Максимальная чувствительность устройства к .перемещениям объекта 10 достигается в том случае, если величина 1 =пФ/4, где п - число целое. В этом ослучае при малых Ь 1 усредненный сигнал регистратора 6 равен АК 461/%, т,е, линеен по величине лежалых перемещений о 1, Для выбора оптимального расСоставитель С,КонюховРедактор Л.Гратилло Техред Л,Сердюкова Корректор Т.Малец Заказ 1844 Тираж 416 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям-и открытиям при ГКНТ СЧСР113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101,5 15768 стояния 1, в устройство введена схема 9 электрического смещения, которая сдвигает укрепленный на пьезодержателе 7 объект 10 на расстояние в пределах 9 /4 (обычно 0,25 мкм) или боль 5 шеОптимальность настройки контролируется по выходному сигналу регистратора 6, в оптимальном случае в отсутствие измеряемых перемещений он равен нулю. Формула изобретения1. Волоконно-оптический виброметр, содержащий оптически связанные источник излучения волоконно-оптический зонд, выходной торец которого оптичес-, ки связывается с объектом, ответвитель, поляризатор и приемник иэлуче 40 6ния, регистратор, генератор и пьеэодержательпредназначенный для установки объекта изучения, управляющийвход пьезодержателя соединен с выходомгенератора и опорным входом регистра-тора, инФормационный вход которогосоединен с выходом приемника излучения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения области применения, виброметр снабжен схемой электрического смещения, пьезодержательвыполнен.с установочным входом соединенным с выходом схемы электрическогосмещения,2, Виброметр по п,1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что выходной торецволоконно-оптического зонда установлен на пьезодержателе