Устройство для измерения вибраций

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБ(54) УСТРОЙСТ(57) Изобретение отнорольно-измерительнойизобретения - повышенмерений путем обеспеч ится к контехнике. Цель е точности и ныи инсти меще- браци ия с снолуцкии,в ов сканирова Устройство ния цен содержит посл ые и оптичес объекто довател о установлен ные блок фор ирования све ки связ вого зн 4 на об ство СССР1499118 емник 7, выход которого связан с последовательцо устацовленцыми первымизбирательным усилителем 8 и фазовттмдетектором 9, выход которого является выходным сигналов виброизмереций.Для формирования светового знака используется экран с прорезью н видепрямоугольника . С целью компенсации помех в светооптическом трактеустройство содержит последовательноустановленные второй избирательныйусилитель 14, выпрямитель 15, пиковый детектор 16, сумматор 17 и блок18 изменения яркости света, связанный с источником 1 света. Для ттовишения точцости измерений путем комттенсации знпкопостояцных и цизкочастотсмстт 1 теттттЙ объекта относительно измерительной системы в устройство введены последовательно соединенные фильтр 10 циткойт частоты, усилитель 11 постояттцого тока, реверсивный эпектродвигатель 12, При смещении объекта отттоситепьтто нулевого центрального положения на выходе фазового детектора 9 появляется сигнал, поступающий на тттильтр 1 О низкой частоты и на реверсивций электродвигатель 12, переметттаюттий платформу 22. Г 1 олярность включения усилителя 11 постоянного тока и электродвигателя 12 такова, что смещения объекта компенс.ируются смещением в ту же сторонуплатАормьт 22, 4 игт, Изобретение относится к контропьно-измерительной технике, может 5 быть использовано при автоматических бесконтактных виброизмерен,тях т яттляется усовертяенствовацием устройства .по авт. св, 11 1239522.Цель изобретения - повьттяецтте точ О ности измерений путем совмещенияцентров сканирования и вттбратттти объектов.На фиг. представлена блок-схема устройств; ца фиг,2 - вид К ца фиг.1; тта фиг.3 - завцсттмости амлитуд первой и второй г армоцичс ских составтякщттх с цгцала Аототтрттеттттгткст от перемещения по оси Х светового знака; ца фиг.4 - зависимость выходного напряжения устройства от положения по оси Х светового знака.Устройство содержит пдследоватеттьно установленные и оптически связанные источниксвета, экран 2 с про резью, объектив 3, отражатттую поверхность 4, связантгую с объектом, диафрагму 5, в последней имеется круглое. отверстие - элемент 6 изображения, фотоприемник 7, пос.педовагельцо уста 50 новлецные и электрически связанные первый избирательный усилитель 8, фазовый детектор 9, фильтр 1 О низкой частоты, усилитель 11 гтостоянцого тока и реверсивный электродвигатель 12,55 на валу которого укреплен вттнт 13 червячной передачи, вход первого избирательного усилителя 8 соединен с вттхсцтотт дтотоприеттттика 7. Устройство также содержит соедитеттттые последовательно второй избира - тельный усилитель 14, выпрямитель 15, пиковытт детектор 16, сумматор 17, блок 18 изменения яркости света, соедицетппй с источником света, генератор 19 отторного напряжения. Вход второго избиратепьцого уси.тителя 14 соединен с выходом фотоприемника 7. Выход гс цератора 19 опорного напряжеттця соедццец с цеинвертирующим входом сумматора 17. В устройстве имеются последовательно соединенные генератор 20 модулирующего напряжения и модулятор 21, связанный с диафрагмой 5, второй выход генератора модулирующего напряжения соединен с вторым входом фазового детектора.Кроме того, устройство содержит платформу 22, на которой укреплены диафрагма 5, фотоприемник 7 и модулятор 21, платформа 22 закреплена на гайке 23 червячной передачи.Устройство работает следующим образом.С помощью источника 1 света, экрана 2 с прорезью и объектива 3 создается световой знак, который проецируется в плоскость диафрагмы 5, после отражения световых лучей от поверхности 4 на объекте. Модулятор 21 согласно сигналу, например синусоидальному, с генератора 20 модулирующего напряжения производит сканирование, т.е. возвратно-поступательное перемещение диафрагмой 5 светового знака.гармонические составляющие, н частности первую и торую. Зависимости5 первой 11 Г и второй 11 Г гдрмоцичес 7ких составляющих сигналя фотоприемника от смещения по оси Х снетогого знака при вибрациях объекта представлены на фиг.З, Сигнал фотоприемника 7 дается ца первый избирятельцый усилитель 8, цдстрс ечнми цд частоту сканирования, детектирует я н фазовом детекторе 9 и является выходным сигналом ниброцэмерений. Вторая гармоническая составляющая имеет максимальное (пиковое) значение при нулевых смещениях объекта, т.е, при нулевом центральном положении сстоого знака по оси Х, Указанное нулевое поло жение соотгтствугт центру сканиронания диафрагмы 5. Зависимости перой и второй гармонических састаляг щих от интецсинцости светового иотоимеют характер прямой пропорциональности ири любом положении объекга нследстие прямой иропорциондльцой зависимости сигналя фототокд от освещенности фотоприемцика. Поскольку указанные пиконыс значения второй гармонической составляющей имеют место при нулевых смещениях объекта 25 и зависят только от интенсивности тока Сигнал фотоприемника 7 подается нд вход второ о избирательного усидителя 14, настроенного на удвоенную частоту скяниродция, далее через ыирямитель 15 и пиковый детектор 16 складывается цд с.уммяторе 7 со знаком минус с сигналом гецсрдтора 19 опорного цяпряженця, При из-.менении в какую-либо сторону интенсивности светового потока, попадающего нд нд фотоприемник, изменяется н ту же сторону величина гигцяля с пикового детектора 16, одцяко вследствие суммирования с отрицательным знаком на сумматоре 17 изменение сигцала пос 40 леднего имеет местопротиноиоложную сторону, Сигнал генератора 19 выбирается ранним ио модулю сигналупиконого детектора 16 при соответствии сигналя пос ц диего эталонномузначению интенсивности светового по -светового потскд, эти пиковые эцдченин используются для компенсации ко 35 лебаний интенсивности светового потока, т,е, при отсутгтии колебанийинтенсивности светового потока.Сигнал сумматора поступает наблок 18 изменения яркости света, осу.ществляющцй компенсацию помех в снетооптцческом тракте путем изменения яркости источника 1 света. С помощью фильтра 10 никой частоты из выходного сицала фазового детектора 8 выде.ляется постоянная, д также низкоястотцдя составляющая, поскольку частота среза фильтра низкой частоты выбирается около 0,5-1 Гц.Указанные сигналы, например постоянная составляющая, появляются в Выходном игняле фазового детектора Ъ том случае, если центр колебаний светового знака (имеющих место от нибрдций объекта) не совпадает с цецтрг 1 м сканиронания диафрагмой (фиг.2). Пентряльное положение светового зндкз в указанном случае показацо ицктцром, Ня фиг.4 несовпадение центров сканирования и вибрации гдкже показано пунктиром, здесь же показано появление постоянной составляющей нд выходе фазового детектора, Полярность включения усилителя 11 поспостоянного тока и электродвигателя 12 выбраны тдк, чтобы при появлении сигналя нд входе усилителя постоянного тока платформа 22 перемещалась досопадения центров скациронания ивибрации,Таким образом, организуется следящая обратная связь, в результате чего компенсируются знакопостоянныеи низкочастотные смещения объекта.Путем совмещения центров сканирования и вибрации обеспечиваются работа устройства в области линейнойизмерительной характеристики, а также точная компенсация яркостньж искажений источника тока,Формула изобретения Устройство для измерения вибраций по авт.св. В )239522, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью поньппения точности, оно снабжено последовательно соединенными фильтром низкой частоты, усилителем постоянного тока и реверсивным двигателем, вхОд фильтра низкой частоты соединен с вЫходом фазового детектора, а фотоприемник с диафрагмой и модулятор установлены с возможностью перемещения в плоскости диафрагмы,149918 Составитель О.Несовадактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова орректор Н.Борисов Заказ 4677/36 Тирам 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, О 1