Устройство для измерения скорости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республико 1849006 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. свмд-ву 51)М. Клз С 01 В 11/2(22) Заявлено 3(1178 с присоединением заяв 1 268989 Государ веииый к ССР изобре ткрытий мите 23) Приоритет й ио деда и81, Бюллетень Мо описания 2307.81 овано 230(71) Задвител ЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ 4) УСТРОЙСТВО 5 10 зм Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именноустройствам для измерения скорости объектов.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения скорости, содержащее последовательно установленные блок формирования когерентны( световых пучков, включающий излучатель, последовательно размещенные по ходу излучения светоделитель и два зеркала, оптическую систему и блок регистрации излучения, включающий приемник излучения 11 .Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет измерять угловые размеры объекта, а также проводить измерения в.любом направлении картинной плоскости объекта.Цель изобретения - и ерение угловых размеров объектов.Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено узлом изменения базы когерентных световых пучков, выполненным из электродвигателя и винтового механиз ма и связанным ео светоделителем, выполненным в виде призмы, блоком поворота световых пучков, установленным перед оптической системой и выполненным иэ электродвигателя и соединенной с ним через редуктор призмы Довэ, блоком фаэовой модуля ции, размещенным на выходе блока формирования когерентных световых.пучков в одном иэ них и выполненным в виде оптического клина, самописцем, датчиком перемещений, механически связанным с узлом изменения базы когерентных световых пучков и электрически - с самописцем, и дат чиком поворота, связанным входом с 5 редуктором блока поворота, а выходом - с самописцем, второй вход ко торого связан с выходом приемника излучения блока регистрации излучее ния, выполненного со сферич ским 20 зеркалом.На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство содержит блок форМирования когерентных световых пучков, 25 включакщий излучатель 1 и последовательно размещенные походу излуче-.ния светоделитель, выполненный в Виде разделительной призмы 2 и двазеркала 3 и .4, узел изменения базы 30 когерентных световых пучков, состоящий из электродвигателя 5 и винтового механизма б, оптическую систему7, блок поворота световых. пучков,установленный перед.оптической системой и включающий электродвигатель8 и соединенную с ним через редуктор9 призму 10 Довэ, размещенный на выходе блока формирования когерентныхизлуЧений блок фазовой модуляции,выполненный в виде оптического клина 11, датчик 12 перемещения, самописец 13, датчик 14 поворота, связанный входом с редуктором 9, а выходом - с самописцем 13, и блокрегистрации излучения, включающийсферическое зеркало 15 и приемник16 излучения 15Устройство работает следующим образом.Световой пучок от излучателя 1разделяется на две части призмой 2и оба пучка зеркалами 3 и 4 направ Оляются на призму 10 Довэ и далее через оптическую систему 7 на объект.Взаимодействие когерентных световых пучков в картинной плоскости объекта приводит к возникновению интерференционной картинц в этой плоскости. При осуществлении взаимной фазовой задержки пучков с помощью вра-.щающегося оптического клина 11 происходит периодическое смещение интерФеренционных полос по объекту, при- ,ЗОводящее к флуктуациям интенсивностиотраженного сигнала. Отраженный сигнал сферическим зеркалом 15 фокусируется на приемник 16 излучения и,в результате этого, в электрическом 35тракте возникают Флуктуации фототока,. соответствующие флуктуациям интенсивности отраженного сигнала,Амплитуда флуктуации однозначно связана с соотношением между размерами 4 Ообъекта и периодом интерференционных полос Т, который, в свою очередь, определяется расстоянием междуцентрами подсвечивающих пучков РХ,Р13 ГЯ 45где й - расстояние до объекта;Х - длина волны излучения.При изменении расстояния Я междупучками с помощью призмы 2, переме Ощаемой электродвигателем 5 через винтовой механизм 6, изменяется периодТ и, тем самым, изменяется амплитуда флуктуаций электрического сигнала.Изменение фиксируется датчиком 12 перемещений, электрический сигнал которого подается на самописец 13. Надругой вход самописца подается электрический сигнал, соответствующийамплитуде флуктуаций фототока. Самописец вычерчивает кривую, соответствующую зависимости амплитуды флуктуаций отраженного сигнала о 1 расстояния между пучками Р . Если в пределахобъекта укладывается четное количество интерференционных полос, то при , 65 их перемещении не происходит флуктуаций отраженного сигнала, что соответствует минимуму на кривой, вычерчиваемой самописцем, Зная приэтом величину Р , однозначно определяют угловой размер объекта, так какон должен быть равным угловому размеру периода интерференционных полос. Для измерения угловых размеровв любом направлении используется поворот интерференционных полос,в плоскости объекта с помощью призмы Довэ.1Предлагаемое устройство сохраняетработоспособность в условиях турбулентной атмосферы, Если размер поперечных сечений пучков, выходящих изоптической системы, меньше радиусакорреляции фазовых флуктуаций атмосферы, а расстояниеР больше этого радиуса, то фазовые флуктуацииприводят к периодическому смещениюполос, т.е. к тому же эффекту, чтои принудительная фазовая модуляция,Осуществляя фазовую модуляцию счастотой Г, превышающей спектр флуктуаций фазы атмосферы, можно в приемном тракте с помощью узкополосного фильтра выделить сигнал с частотой Г и тем самым исключить влияние фазовых флуктуаций атмосферына трассе объект-передатчик,Таким образом, благодаря указанным отличиям, предлагаемое устройство может быть использовано для измерений угловых размеров объектов,Точность получаемых результатов достаточно высока, а конструктивныеособенности устройства позволяютвести его эксплуатацию и в условияхтурбулентной атмосферы,Формула изобретенияУстройство для измерения скорости содержащее последовательно установленные блок формирования когерентных световых пучков, включающий излучатель, последовательно размещенные по ходу излучения светоделитель и два зеркала, оптическую систему и блок регистрации излучения, включающий приемник излучения, о т л и ч а ю - . щ е е с ятем, что, с целью измерения угловых размеров объектов, оно снабжено узлом изменения базы когерентных световых пучков, выполненным из электродвигателя и винтового механизма и связанным со светоделителем, выполненным в виде призмы, блоком поворота световых пучков, установленным перед оптической системой и выполненным из электродвигателя и соединенной с ним через редуктор призмы Довэ, блоком фазовой модуляции, размещенным на выходе блока Формирования когерентных световых пучков водном из них и выполненным в виде оптического клина, самописцем,849006 связан с выходом приемника излученияблока регистрации излучения, выполненного со сферическим зеркалом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка франции Ю 2177476,кл, 6 01 Р 3/00, 1972 (прототип),Составитель В.КлимоваРедактор О.Черниченко Техред М,Коштура Корректор Ю.Макарен 2 комитет открыт ая наб.6076/53 Тираж 64ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, )Х, Раушск Зак Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,датчиком перемещений, механическисвязанным с узлом изменения базыкогерентных световых пучков и электрически - с самописцем н датчикомповорота, связанным входом с редуктором блока поворота, а выходом -с самописцем, второй вход которого ПодписнСССР