Лазерный измеритель параметров вибрации

(51)5 С 91 Н 9 00 ГОСУ ПО И ПРИ ТОРСНОМУ СВ ТЕЛЬСТВУ ионных которогоом 8,ии инстЗусман ут енераторвой часвторым ич, Г, В 1985,У 10 ПАРАМЕТРОВ к измериВИБР (57) тель Изоб ой т начения тение относитс нике. Целью из тен аю ютс с явля я т вибр греш дроб зернь соде феро ск ос блоком вибратор управле- вычисои ч й иэ т(21) (22) (46) (71) интр (72) и В. (53) (56) СОЮЗ СОЕЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ /: РЕСПУБЛИК АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ Т СССР 4619776/ 814.12.8823.11.90. Бюл. Ф 43Научно-исследовательскопинВ, И; ПетровВ. Парфенов531.7(088.8)Измерительная техникс. 13,ЛАЗЕРЬЙ )ЗМЕРИТЕЛЬ овышение точности измерен сти за счет исключения по обусловленной наличием сти периода колебаний. Ла еритель параметров вибрац птически связанные интерайкельсона и фотоприемник2блок 6 формирования интерференц импульсов, импульсы с выхода подсчитываются первым счетчик содержимое которого характеризует виброперемещение. Кварцевый г 7 вырабатывает импульсы такто тоти, которые подсчитываются счетчиком 9, содержимое которого ха рактеризует частоту вибрации. Синхр импульсы, соответствующие периодам колебаний, поступают в третий счетчик 1 О, где вычисляется точное числ периодов колебаний, эа которое прои ходит измерение. Полученные з с выходов счетчиков 8-10 пост в вычислитель 14, где определ виброперемещение и виброскоро значения которых индицируются 15. )-триггеры 11 и 12 и одно 13 служат для согласования и ния работой счетчиков 8-10 и лителя 14. 1 ил.16084Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вибрации.5Цель изобретения - повышение точности измерения,виброскорости, засчет исключения погрешности, обусловленной наличием дробной части периода колебаний. 10На чертеже приведена блок-схемалазерного измерителя параметров вибрации,Лазерный измеритель параметров вибрации содержит оптически связайныеисточник 1 когерентного излучения,светоделительный куб 2 и первый ивторой уголковые отражатели 3 и 4 гобразующие интерферометр Майкельсонаи фотоприемник 5, блок 6 формирова-. 20ния интерференцнонных импульсов,вход которого соединен с выходом фотоприемника 5, кварцевый генератор7, первый 8, второй 9 и третий 10счетчики, первый 11 и второй 12 Птриггеры, одновибратор 13, вычислитель 14 и блок 15 индикации, вход которого соединен с выходом вычислителя 14, первый, второй и третий информационные входы которого соединенысоответственно с выходами первого 8,второго 9 и третьего 10 счетчиков,управляющий вход соединен с инвертирующим выходом второго П-триггера 12и входом одновибратора 13, счетныйвход первого счетчика 8 соединен свыходом блока б формирования, входразрешения счета соединен с входомразрешения счета второго счетчика 9;входом разрешения счета третьего счет чика 10 и неинвертирующим выходомвторого П-триггера 12, вход сбросасоединен с входами сброса второго 9и третьего 10 счетчиков, счетным входом первого П-триггера 11 и выходом 45одновнбратора 13, счетный вход второго счетчика 9 соединен с выходом кварцевого генератора 7, выход к-го разряда - соединен с входом сброса первого П-триггера 11, П-вход которогоподключен к логической "1", неинвертирующий выход соединен с П-входом второго П-триггера 12, счетный вход третьего счетчика 10 соединен с счетнымвходом второго П-триггера 12 и является входом синхронизации лазерного измерителяЛазерный измеритель виброскоростиработает следующим образом.где % - длина волны света;И - число импульсов, подсчитанное за и периодов колебаний;М - число импульсов тактовой частоты за и периодов колебаний;Р - тактовая частота кварцевогогенератора 7.Среднеквадратичное значение Я виб" роперемещения находят по формуле а-Гг иБ16 и(2) Пусть на выходе П-триггера 11 установлен уровень логической Г 1", а на выходе П-триггера 12 -. уровень логического "0", и счетчики 8-10 обнулены. Поскольку выход П-триггера 12 соединен с входами разрешения счета счетчиков 8-10, на последних также11 11 имеется уровень логического 0 и счет не происходит . После прихода первого синхроимгульса на вход синхро низ ацин измерителя на выходе П- триггера 1 2 образуется логическая " 1 ", поскольку н а е Го П- входе имеется уровень логической " 1 " с выхода П 34 4Луч лазера 1 разделяется светоделительным кубом 2 на два пучка приблизительно равной интенсивности, которые далее направляются соответственно на уголковые отражатели 3 и 4. Отражатель 3 выполнен неподвижным, а отражатель 4 закреплен на вибростоле 16Смещенные и отраженные пучки вновь объединяются светоделительной плоскостью в один пучок и падают на фотоприемник 5. Преобразованный фотоприемником 5 оптический сигнал представляет собой чередование максимумов и минимумов тока с периодом, соответствующим перемещению отражателя на половину длины волны излучения. Этот сигнал поступает на вход блока б формирования интерференционных импульсов, где после преобразователя ток - напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы, соответствующие максимумам фототока, которые подаются на счетный вход счетчика 8.Среднеквадратичное значение виброскорости находится по формуле434 6 три сту сче пу тр ца ра ют ют циоет чик ции в чик три лог сче ход вхо син лог 12, пул ный П-т равдувых14.раткой и у 11 1 11 иэм яни 40 ычислитель 14 производит вычислевиброперемещения или виброскоропо формулам (2) и (1). Вычислензначения виброперемещения илиоскорости индицируются цифровымом 15 индикаци . решения счета первого и второго счетчиков и неинвертирующим выходом второго П-триггера, нход сброса соединен с выходом одновибратора, выход ние сти ные виб бло 45 Е-го разряда второго счетчика соединенс входом сброса первого П-триггера. Составитель С. КонюховРед ктор А. Коэориэ .Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун э 3606 Тираж 416 ПодписноеИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Зак В Про эводственио-иэдательский комбинат "Патент"., г, Ужгород, ул. Гагарина, 101.5 1608 гера 11. Эта логическая "1" поает на входы разрешения счета чиков 8-10 и разрешает счет имьсов. На инвертирующем выходе П- ггера 12 при этом образуется отри ельный афронт, на который одновибор 13 и вычислитель 14 не реагиру(блоки 8-14 измерителя срабатыватолько по положительным Фронтам и виям).четчик 8 считает число интерференных импульсов И, счетчик 9 считаисло тактовых импульсов М, а счет - число импульсов синхронизат.е, число периодов колебаний бростола 16.ри появлении на К-м разряде счет 9 логической "1" на выходе П- гера 11 устанавливается уровень 20 ческого "0", а счет импульсов чиками 8 и 9 продолжается до при-очередного синхроимпульса на .синхронизации измерителя. Этот роимпульс устанавливает уровень 25 ческого "0" на выходе П-триггера который останавливает счет имсов счетчиками 8-10. Положительфронт на инвертирующем выходе иггера 12 поступает на вход уп ения вычислителя 14 и дает коман- а загрузку значений И, М и и с дов счетчиков 8-10 в вычислитель Одновременно запускается одновибр 13, который с некоторой задержпроизводит сброс счетчиков в "0"35 танавливает уровень логической на выходе П-триггера 11, приводя рительную часть в исходное состоформула из обретенияЛазернь 1 й измеритель параметров вибрации, содержащий оптически связанные интерберометр Майкельсона и Фотоприемник, блок формирования интерФеренционных импульсов, кварцевый генератор, первый и второй счетчики, первый и второй Ь-триггеры, одновибратор и блок индикации, выход Лото; приемника соединен с входом блока ормирования интереренционных импульсов, выход которого соединен с счетным входом первого счетчика, вьг ход кварцевого генератора соединен с счетным входом второго счетчика, вход разрешения счета которого соединен с входом разрешения счета первого счетчика, вход сброса соединен с входом сброса первого счетчика, счетным входом первого П-триггера и выходом одновибратора, П-вход первого П-триггера подключен к логической "1", неинвертирующий выход соединен с П-входом второго П-триггера, счетный вход которого является входом синхронизации лазерного измерителя, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повьг шения точности измерения виброскорости, он снабжен третьим счетчиком и вычислителем, выход которого соединен с входом блока индикации, первый, второй и третий информационные входы соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего счетчиков, управляющий вход соединен с инвертирующим выходом второго П-триггера и входом одновибратора, счетный вход третьего счетчика соединен с счетным входом второго П-триггера, вход разрешения счета соединен с входами раэ