Библиотека 4

О П И С А Н И Е 373624ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Соииалистических Реслублик. Кл. б 011 р 15/О 8 08,1.19711 ( 1618 О 08/18-,10) аявл заявкиприсоединенириоритет Комитет ло делам изобретений и открытиУДК 531.768(088,8) Опубликовано 12.111.1973. Бюллетень К свете Министров СССР Дата опублик 28. Ч 1.19 ия описа Авторызобретен, А, Гречинский, И, Я, Мансуров Заявител УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕН 5 5 Изобретенне относится к области измерительной техникки,Известны устройства для измерения ускорения, содержащие последовательно расположенные оптический квантовый генератор, зеркало, укрепленное на испытываемом изделиями, я позиционно-чувствительный фотоприемник, фазовый детектор, связанный с генератором опорного напряжения, селекторы по частоте и амплитуде и измерительный,прибор.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения благодаря тому, что оно снабжено последовательно соединенными преобразователем частоты в ток, квадратором така и перемножающим устройством, подключенными к выходу селектора по частоте, и преобразователем амплитуды в ток, включенным между селектором по амплитуде и вторым 1 входом перемножающего устройства, к выходу которого подключен измерительный прибор.На чертеже приведена блок-схема описываемого устройствасодержащего оптический квантовый генератор 1, оптические системы 2 и 3 для фокусировтои луча света от оптического квантового генератора 1 и отраженного луча от зеркала 4, закрепленного на испытываемом изделии б, позиционно-чувствительный фотоприемник б, фазовый детектор 7, генератор 8 опорного напряжения, селекторы по частоте 9 и амплитуде 10, преобразователь 11 амплитуды в ток, преобразователь 12 частоты в ток, квадратор И, перемножающее устройство 14 и измерительный прибор 15,Конструктивно устройство для измерения ускорения выполнено в виде двух опор, представляющих собой треноги, на одной из которых установлен оптический квантовый генератор 1 с оптической системой 2, на другой позиционно-чувствительный фотоприемник б с оптической системой 3. На опорах также установлен механизм перемещения, обеспечивающий посредством перемещений по вертикали, по горизонтали и по углу места точное наведение луча квантового генератора 1 на испытываемый объект б, а также прием луча, отраженного от зеркала 4.Система обработки сигнала с позиционночувствительного фотоприемника б, содержащая узлы 7 - :15, размещается в отдельной ст ойле.В качестве источника оптического излучения применен оптический квантовый генератор 1 типа ЛГс фокусирующей системой линз. В качестве позиционно-чувствительного фотоприемника б используется диссектор типа ЛИ, имеющий максимум спектральной характеристики на длине волны генератора типа ЛГ(0,6328 мкм). Перед диссектором установлена оптическая система для фокуси 373624ровни отраженного от зеркала 4 луча, Размеры зеркала 4 определяются размерами испытываемого изделия 5 или его элемента, а также величиной вго перемещения.На диссекторе расположены фокусирующая и отклоняющие катушки. Фокуоирующая катушка, подключенная к стабилизированному источнику постоянного тока (на чертеже не показан), служит для фокусировки пучка электронов, вылетающих с фотокатода под действием оптического излучения. Этот .пучок электронов смещается относительно диафрагмы диссектора и на его выходе появляются импульсыкоторые обрабатываются системой обработки сигнала.Устройство работает следующим образом.При включении вибростенда 1 б изделие 5 начинает совершать колебательное движение. На зеркало 4 с помощью механицизма перемещений направляют луч от оптического квантового генератора 1, Отраженный от зеркала 4 луч за счет колебательного движения зеркала становится пространственно-модулированным и попадает на различные участки позиционно-чувствительного фотоприемника б. На выходе фотоприемника б появляется сигнал, фаза которого изменяется в соответствии с перемещением луча и, следовательно, в соответствии с изменением фазы. С выхода фазового детектора 7 сигнал разделяется на два канала: в одном из иих происходит выделение амплитуды смещения изделия 5, в другом - выделение частоты вибрации. Выделение амплитуды смещения осуществляется селектором 10, представляющим собой, в частном случае, пиковый детектор с токовой выходной цепью (на блок-схеме эта цепь обозначается в общем случае как преобразователь 11 амплитуды в ток). Ток ь проходящий через нагрузку преобразователя 11, пропорционален амплитуде смещения изделия 5.Определение частоты вибраций осуществляется селектором 9 (частотомером), затем частота преобразуется,в токв преобразователе 12. Токовый сигнал , поступает затем на квадратор 13, на выходе которого выделяется сигнал, пропорциональный квадрату входного тока, т. е.. В качестве ивадратора 13 может быть использован тирит,Токииперемножаются в перемножающем устройстве 14, представляющем собой два суммирующих усилителя, на выходе которых включены тириты. На входы одного из суммирующих усилителей подаются токи г и ь на выходе тирита, подключенного к этому усилителю, выделяется сигнал, равныйНа входы другого суммирующего усилителя подаются токии ь на выходе тирита, подключенного к этому усилителю, выделяет(2 - )ся сигнал, равный 14 Сигналы 1. и 1 подаются на схему вычитания, на,выходе которой образуется оигнал, равный разности 101 рез=1+ - 1 = Ь 1 с 2Этот сигнал регистрируется измерительнымприбором 15. Можно показать, что этот сигнал 1 пропорционален ускорению изделия.Действительно, параметры вибрации (ускоре ние, частота и амплитуда) связаны между собой соотношением:а= шфА=(2 тс)ф Л; где а - ускорение, м/сек 2,20 о - круговая частота, рад/сек,А - амплитуда смещения, м, - частота колебаний, ги.Предмет изобретения 40 Устройство для измерения ускорения, содержащее последовательно расположенные оптический квантовый генератор, зеркало, ук репленное на испытываемом изделии, и позиционно-чувствительный фотоприемник, фазовый детектор, связанный с генератором опорного напряжения, селекторы по частоте и амплитуде и измерительный прибор, отличаю иееся тем, что, с целью повышения точностиизмерения, оно снабжено последовательно соединенными преобразователем частоты в ток, квадратором тока и перемножающим устройством, подключенными к выходу се лектора по частоте, и преобразователем амплитуды в ток, включенным между селектором,по амплитуде и вторым входом перемножающего устройства, к выходу которого подключен измерительный прибор,Сопоставление этой формулы с значениемрезультирующего тока показывает их соответствие, так как ток- пропорционален амплитуде А, а токпропорционален частоте колебаний , Соответствие коэффициента й2и постоянного числа может быть по 5 10добрано с помощью масштабных резисторов в суммирующих усилителях и в схеме вычитания перемножающего устройства 14.35Измерительный прибор 15 градуирован вединицах ускорения д.Корректор А. Степанова Редактор С, Хейфиц Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1725/б Изд.1439 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5