Способ измерения виброускорений и устройство для его осуществления

(5 )М. Кл,(22) Заявлено 13.02,80(21)2883940/18-10 с присоединением заявки М (23)Приоритет С О Р 5/03 теаударстеенный камитет ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения 7) Заявитель И УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРОУСКОРЕНЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 54) С змерительиброметВ данном способе и устроистве для его осуществления отраженный от объекта луч света от источника когерент. ного излучения разбивают на два луча в разветвителе, один из которых является опорным, а другой - зондирующим, Отраженный от объекта зондирующий луч смешивают с опорным, создавая на выходе частоту биений, пропорциональных линейному ускорению движущегося объекта. Извес орений, ьезоэфф тся в элемент к объектом рая при в ет механи элемент, колебания остатк устроиствается то, "чт соба -его ис- броускодить измерени прич ения н бъекта го, на ре х меньуск ния чувств е е ает ер енияа акали злуч ения и биений корео сигнало Изобретение относится кной технике, в частности к н способ измерения виброусснованный на использовании та, Сущность способа заклюом, что пьезочувствительный епится между исследуемым инерционной массой, котозбуждении объекта оказыва 10 еское воздействие на пьезореобразующий механические в электрический сигнал 11,Недостатки указанного сконтактность и невозможноспользования для измеренийрений объектов, массы котоше или соизмеримы с массойтельного элемента.Известен также способ ивиброускорений, основанныйзе доплеровской частоты от ом известного способа и для его осуществления являон позволяет произвоя только линейных уском усредненные значениярабочем участке движе"падающего тела). Кроочность измерения сказынестабильность частотыочника, влияющая на час. ондирующего и опорного877 ф 44 10 15 20 25 30 Цель изобретения - повышение точности измерения виброускорений.Указанияа цель достигается тем, что в способе, включающем анализ диплеровского смещения частоты света, идущий от объекта отраженный луч разбивают на двапри этом осуществляют оптическую задержку одного из лучей, затем оба луча смешивают и направляют на фотодетектор, анализируют сигнал с выхода фотодетектора и выделяют переменную составляющую сигнала, пропорциональную разности доп,". леровских сдвигов частот лучей, отраженных от объекта в различное время с интервалом ЬС , а.виброускорение вычисляют по формулеЛ Ь 1 д2 ьь где А - длина волны зондирующего сигнала;Ь , - время задержки оптической линии;дед- разность доплеровских сдвигов частот отраженных лучейот объекта.. Цель изобретения обеспечивается также тем, что в устройстве, содержащем источник когерентного света и фотодетектор, установлен двухлучевой интерферометр, в одном из плеч которого размещена оптическая линия задержки, выполненная, например, в виде правильного цилиндра, заполненного средой с отличным от основной среды коэффициентом преломления, в котором размещено устройство. 4На чертеже представлена принципиальная оптическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит источник 1 когерентного света, отражательное зеркало 2, светоделительные зеркала 3- 5, оптическую линию 6 задержки и фотодетектор 7.Устройство работает следующим образом.,От источника 1 излучения луч света направляют в исследуемую точку объекта 2. Отражений от исследуемой точки объекта 2 когерентный луч света направляют в двухлучевой интерферометр. Посредством зеркала 3 его разделяют на два луча. Луч а направляют зеркалом 5 на светоделитель 4 луч о посредством зеркала 2 - на светоделитель 4 через оптическую линию задержки 6. Совмещенные на свето- делителе 4 лучи а и 6 направляют на фотодетектор 7. С помощью фотодетектора 7 производится преобразование распределения интенсивности в интерференционной картине, образованной лучами а и 6 , в электрический сигнал, который может подаваться на осциллограф, счетчик. Далее анализирует ся переменная составляющая этого электрического сигнала.Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его реализации позволяет повысить достоверность измерений и расширяет возможности при,менения.40 Способ осуществляют следующим образом.В выбранной плоскости пространства происходит интерференция двух . волновых фронтов света, каждый из которых имеет доплеровский сдвиг час-. тоты, соответствующий различным виб-, 45 роскоростям Ч 1 и Чхарактеризующим динамический процесс в,разные моменты времени С и й, отличающиеся на время усреднения й . Интерференция двух лучей, имеющих различные доплеровские сдвиги частоты, приво-. - , дит к появлению сигнала биений между этими частотами, который характеризует разность этих частот. Мгновенное значение разности этих частот 55 пропорционально усреднененному на интервале Ь сзначению ускорения динамического процесса. формула изобретения 1. Способ измерения виброускорений, включающйй определение, сдвига частоты отраженного от объекта коге. рентного луча света, о т л и ч а ю ." щ и й с я тем, что, с целью повыше-. ния точности измерений, отраженный от объекта луч света разбивают на два луча, осуществляют оптическую задержку одного из них и по мгновенной .разности доплеровских сдвигов частот волновых фронтов лучей, отраженных от объекта в разное время, определяют виброускорение по формулеЛ дедХ: 1,где М - виброускоренне; .Л - длина волны зондирующего сигнала;й 77444 6ником когерентного света и фотоде 3тектором двухлучевой интерферометр.,в одном из плеч которого размещенаоптическая линия задержки. Составитель Б. Сычев Редактор Е;- Дичинская Техред.М,Голинка Корректор У. ПономаренкЗаказ 9 06/69 Тир ВНИИПИ государственнопо делам изобретений 113035, Москва, Ж,аж 910 о комитета С и открытийРаушская наб ПодписноР иал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная М - время .задержки оптическойлинииЬО 4- разность доплеровских сдвиговчастот лучей, отраженных отобъекта.1. Устройство для осуществления способа измерения виброускорений по п. 1, содержащее источник когерентного света и фотодетектор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введен оптически связанный с источ 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Пориш Ю. И. Виброметрия. М.,1963, с. 568. 1 о 2. Авторское свидетельство СССР Ф 508740, кл. О 01 Р 15/08, 1973.