Устройство для измерения параметров вибраций

Союз Сееетскиа Соцнааистически к РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 748130(51)М. Кл. С 01 В 19/34 Государственный комитет СССР по амаи изобретений и открытийДата опубликования описания 180780(71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им, В,В. Куйбьпаева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИЙ25 Изобретение относится к области виброметрии и может быть использовано для бесконтактного измерения трехмерных вибраций. 5Известно устройство для измерения одномерных вибраций, содержащее преобразователь механических колебаний в колебания направления или интенсивности светового луча, Фотоэлементы, усилители и осциллограф 11 .Устройство имеет воэможность измерения вибраций только в одном направлении.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретениюявляется устройство для измерения параметров вибраций, содержащее последовательно установленные излучатель, маску, фотоприемники и электронный узел, включающий сумматор, вычитающий блок и блок деления 21. Недостатком этого устройства является невозможность получения информации с трех составляющих вибрации объекта.Целью изобретения является получение информации с трех составляющих вибрации объекта. Цель достигается тем, что маскавыполнена с прорезями, за котОрымиустановлены Фотоприемники, попарновключенные по дифференциальной схемеи располагаемые взаимно перпендикулярно так, что их продольные оси совпадают с осями прорезей маски, а ихдлина выполнена меньше длины оптического иэображения прорезей, к однойпаре Фотоприемников последовательноподключены сумматор, блок деления и один из блоков вычитания, а другойподсоединен входамн к одному из Фотоприемников другой пары и к блоку деления.На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг, 2 - электроннаяблок-схема.Устройство содержит излучатель 1света, маску 2, связываемую собъектом 3, фотоприемники 4-7, попарно включенные по дифференциальной схеме, электронный узел, включающий сумматор 8, блок 9 деления, вычнтакнцие блоки 10, 11.Маска 2 имеет две прорези, расположенные вдоль осей Х и У так, что при отсутствии вибрации объекта 3, с которым она связана, иэображенияэтих прорезей на поверхности Фотоприемников 4-7 создают равные освещенные участки шириной АоПри возникновении механических вибраций начинает вибрировать маска 2 в общем случае по трем координатам.Напряжение, которое снимают с фотоприемников 4-7, таким образом, содержит информацию о суммарной вибра" ции оптического изображения прорезей относительно соответствующих фотоприемников. Размеры фотоприемников 4-7 и оптического изображения прорезей маски 2 выбирают так, что длина Фотоприемников 4-7 должна быть меньше длины изображения прорезей с тем, чтобы колебание прорезей вдоль оси Х не вызывало изменения выходного сигнала Фотоприемников 4, 5, а колебание прорезей вдоль оси У не вызывало изменения освещечности и, следовательно, выходного сигнала фотоприемников 6,7. В этом случае сигналы 5 и О, снимаемые с фотоприемников 4, 5, зависят от колебания иэображения относительно оси У и 2, а сигналы Оз и О 4, снимаемые с Фотоприемников б и 7, зависят от колебания изображения относительно осей Х и 2,Колебание изображения вдоль осей Х вызывает колебания напряжений, снимаемых с фотоприемников соответственно 4, 5 и б, 7. Амплитуда и частота напряжений соответствуют амплитуде и частоте вибраций по Фазе, они в каждой паре приемников отличаются на 180.Колебание изображения вдоль оси 2 вызывает изменения напряжений Фотоприемников 4, 5 и б, 7 так, что амплитуда и частота напряжения соответствуют амплитуде и частоте вибраций, а фазы всех напряжений совпадают.Это 1 озьоляет выделить составляющую, зависящую от колебаний изображения вдоль оси 2,слЕдующим образом: напряжения О и О, содержащие равные по значению и противоположные по фазе составляющие, зависящие от колебания изображения относительно оси 4, подают на сумматор 8, на вы-, ходе которого получают напряжение О, являющееся функцией удвоенных колебаний оптического изображения относительно оси 2- ь, Это напряжениеФзатем подают на блок 9, осуществляющйй деление на 2, на выходе блока 9 получают напряжение О 9, частота которого соответствует частоте вибраций иэображения относительно оси 2,а амплитуда - амплитуде этих вибраций. Напряжение О подают на вычитающие блоки 10 и 11, туда же подаютнапряжения О 1 и О соответственно.Причем напряжение Оз содержит составляющую, зависящую от вибраций иэображения относительно оси Х, и составляющую, зависящую от вибрации изображения относительно оси 2.На выходе блока 10 получают напряжение О , которое является Функциейвибраций оптического изображения относительно оси У-ь. На выходе бло 15 ка 11 получают напряжение О, которое является функцией вибрации относительно оси Х (ьХ),Применение изобретения позволяетбесконтактно определять три состав-,3 О ляющие вибраций различных объектовифизображений. Формула изобретения25Устройство для измерения параметров вибраций, содержащее последовательно установленнье излучатель, маску, фотоприемники и электронныйузел, включающий сумматор, вычитающийблок и блок деления, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью получения информации с трех составляющихвибрации объекта, маска выполнена спрорезями, за которыми установленыфотоприемники, попарно включенные подифференциальной схеме ч располагаемые взаимно перпендикулярно так,что их профильные оси совпадают сосями прорезей маски, а их длина выб 4 О рана меньше длины оптического изображения прорезей, к одной паре фотоприемников последовательно подключенысумматор, блок деления и один из блоков вычитания, а другой подсоединен входами к одному из фотоприемников другой пары и к блоку деления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 352149, кл. 6 01 Н 11/00, 1972.2. Корин Ю, И. Виброметрия. М.,Гос. научно-техническое издательствомашиностроительной литературы, 1963,с. 578-582 (прототип).74813 О игЛ Составитель В. КлимоваРедактор Г. Мозжечкова Техред Л, Теслюк Корре Макаре к илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект а 219/26 тираж 8 О 1 ЦНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушская