Пьезооптический динамометр

"% ОПИ -А ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ои 706717 Ж АввОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ олнительное к авт. свид-ву Ло 351103 М. Кл. 601 1./1 1) 2525705/18-10(22) Заявлено 19.09.7 с присоединенйеМ зЪйв-Гюфдорстоониый юомютвт СССР во делам иэобрвтвии и открытий,12 а опубликования описан 2) Авторыизобретения Н. Власов. В. А. Зазули н и А. А. Рыжковаявител 4) ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР чес тур Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использованодля измерения давлений, скоростного напора,ускорений в потоках газа, жидкости в условиях сильно меняющейся температуры среды.По основному авт. св.351103 известендинамометр, содержащий последовательнорасположенные источник света, поляризатор,фазосдвигающее устройство, чувствительный элемент, фотоприемник, усилитель. Дляувеличения линейного участка нагрузочнойхарактеристики в динамометре фазосдвигающее устройство и чувствительный элементвыполнены в виде призмы из электропьезооптического материала, закрепленной междупятой и основанием, на грани которой нане-сены электроды, соединенные с источникомпостоянноготока Г Ц,Недостатком динамометра являются порешности измерений, вызываемые измененями температуры окружающей среды, ото рые воздействуют на чувствительный элемент динамометра, поскольку величина войного лучепреломления пьезооптических ристаллов зависит не только от механикои нагрузки на него, но и оы исследуемой среды.Цель изобретения - увеличение точности измерений динамометра путем компенсации температурных погрешностей.Для достижения поставленной цели динамометр снабжен термооптическим индикатором, например, в виде жидкокристаллической ячейки, расположенным между поляризатором и чувствительным элементом с возможностью теплового контакта с последним. Термооптнческий индикатор выполняют в виде жидкокристаллической ячейки.На чертеже показана схема динамометра.Динамометр, содержит источник 1 света и последовательно расположенные по ходу луча света поляризатор 2, термооптический индикатор 3, имеющий тепловой контакт с чувствительным элементом 4, фазосдвигающее устройство 5, анализатор 6, фото- приемник 7 и усилитель выходного сигнала. Фазосдвигающее устройство 5 и чувствительный элемент 4 выполнены в виде призмы из электрооптического материала, закрепленной между пятой и основанием, на граникоторой нанесены электроды, соединенные с источником постоянного тока,Пьезооптический динамометр работает следующим образом.Луч света от источника, проходя поляризатор 2, становится плоскополяризованным. Пройдя термооптический индикатор 3, плоскополяризованный свет попадает на чувствительный элемент 4, в котором луч расщепляется на два луча, поляризованные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Оба луча, не меняя своего направления, распространяются в чувствительном элементе динамометра с различной скоростью. Разность скоростей (разность показателей преломления) для этих лучей пропорциональна усилию на чувствительный элемент ( пропорциональному измеряемому дав: ению, скоростному напору, ускорению и т. и.), а также температуре среды, в которойчувствительный элемент находится в термодинамическом равновесии. Поэтому на выходе чувствительного элемента лучи имеют некоторую разность фаз, пропорциональную усилию и температуре.Для выведения начальной точки нагрузочных характеристик на участок, обладающий наибольшей крутизной и линейностью, с помощью фазосдвигающего устройства 5, соединенного с источником постоянного тока, создается постоянная начальная разность хода лучей.Анализатор 6 выделяет из лучей составляющие с поляризацией, параллельной его плоскости поляризации. В результате интерференции выделенных составляющих интенсивность света после анализатора зависит от величины измеряемого параметра и температуры. На фотоприемник 7 поступает сигнал, который в дальнейшем усиливается и регистрируется.При постоянной температуре среды работа предлагаемого динамометра совпадает с работой известного динамометра. Когда температура среды изменится, появится дополнительный сдвиг фаз лучей, прошедших чувствительный элемент, что приведет к наличию на выходе фотоприемника известного устройства сигнала, искажающего результат измерений (температурная погрешность) .Наличие термооптического индикатора, выполненного, например, в виде жидкокристаллической ячейки, контактирующего со средой и чувствительным элементом и изменяющего коэффициент пропускания света в зависи Емости от температуры, уменьшит или полностью скомпенсирует температурную погрешностьь.Термооптические характеристики индикатора выбирают из условия их согласования с термооптическими характеристиками чувст- И вительного элемента, а именно, если оптическая прозрачность чувствительного элемента динамометра увеличивается с температурой, то у термооптического индикатора она должна соответственно уменьшаться и, наоборот. Такое условие особенно легко выполнить, применяя в качестве термооптического материала жидкий кристалл.Формула изобретения1. Пьезооптический динамометр по авт.св.351103, отличающийся тем, что, сцелью увеличения точности измерений путемМ компенсации температурных погрешностей,динамометр снабжен термооптическим индикатором, установленныммежду поляризатором и чувствительным элементом с возможностью теплового контакта с последним.2. Пьезооптический динамометр по и, 1,3чаюотличающийся тем, что термооптическиииндикатор выполнен в виде жидкокристаллической ячейки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе4 о 1. Авторское свидетельство СССР351103, кл. б 01 Е 1/16, 1970.но113035, М филиал П П П Редактор Т. Рыбаковааказ В 208/36ЦНИИПИ Составитель А, ЗражевсквйТехред К. Шуфрвч КорректоТаразг 1074 Подпвсарственного комитета СССРзобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д, 4/5т, г. Ужгород, ул. Проектная,