Устройство для измерения виброперемещений

962767 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветсиикСфциалистичвсиикРеспублик(53)М. Кл, С 01 Н 9/00 фвуааретеееыб комитет СССР ао аиам кзобретенкй и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРОПЕРЕИЕЩЕНИЙ 1Изобретение относится к виброизмерительной технике и предназначено для измерения вибромеремещений оптическим методом.По основному авт. св. У 777467 из 5 вестно устройство для измерения виброперемещений, содержащее осветитель с конденсором, измерительный микроскоп и расположенную между ними маску с прорезью и прямоугольными отверсти" о ями, составляющими растр, шаг которого равен длине прорези 1 1.Недостатком устройства является ограниченный диапазон измеряемых перемещений, так как увеличение диапазона связано с увеличением количества прямоугольных отверстий, выполняемых в маске. Эта возможность ограничена следующими причинами: для четкой различимости полос, образуемых отверсти О ями при перемещениях, с целью их подсчета, они должны быть разделены достаточными интервалами и в то же время не выходить за пределы зрения из" мерительного микроскопа. Уменьшениеразмеров прямоугольных отверстий сцелью увеличения их количества придостаточных интервалах ограничено технологическими возможностями. Кроме того, затрудняется подсчет большого количесства полос, образуемых при виб"рации прямоугольными отверстиями, особенно на малых частотах, ниже 4-х Гц,тем самым увеличивается вероятностьошибки подсчета.Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых перемещений,Указанная цель достигается тем, чтов устройстве, содержащем осветительс конденсором, измерительйый микроскоп и расположенную между ними маскус прорезью и прямоугольными отверстиями, составляющими растр, шаг которого равен длине прорези, в маске параллельно основной прорези на сторонеее, противоположной расположению пря"моугольных отверстий, выполнены парал.лельные основной дополнительные четы"3 96276 5 1 о И 2 О 25 зо дения микроскопа в горизонтальной пло 55скости, которая характеризуется симметричным расположением одной из про" ре прорези, составляющие растр с шагом, равным сумме шагов растра, составленного прямоугольными отверстиями, основная и близлежащие к ней тридополнительные прорези и осветительснабжены поляроидами, поляроиды прорезей установлены так, что пгЬскостиполяризации соседних поляроидов сдви.нуты последовательно относительнодруг друга на 45, а поляроид осветителя установлен с возможностью изменения направления плоскости поляризации. На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; .на фиг. 2 - маска; на фиг. 3 - видимая в поле зрения микроскопа картина, образуемая освещен" ными прорезями и прямоугольными отверстиями .Устройство содержит осветитель 1 с конденсором 2 и поляроидом 3, установленным с возможностью .поворота его плоскости поляризации на 360 о с фикса цией через 45 О служащим для формиро" вания поляризованного светового потока на маску 4, закрепленную на вибрирующем объекте 5,В маске 4 выполнено пять прорезей размером 10,1 мм, составляющие растр 6 (фиг. 2) с шагом 15 мм, на расстоянии 1-го мм от него выполнен другой растр 7 с шагом 1 мм, составленный из прямоугольных отверстий размером 0,1 х 0,02 мм, расположенными ступенчато с интервалами 0,02 мм. Маска 4 фиг. 1) на вибрирующем объекте крепится так, чтобы прорези растра 6 были перпендикулярны направлению вибрации.Основная и близлежащие к ней три дополнительные прорези снабжены поляроидами 8, последние установлены так, что плоскости поляризации соседних поляроидов сдвинуты последовательно относительно друг друга на МРЗа маской расположен измерительный микроскоп 9 с микрометрическим винтом 10, служащий для определения составной части виброперемещений путем визуального подсчета количества полосок 11 (фиг. 3) и путем линейного измерения с помощью микрометрического винта 10 (фиг. 1). Микроскоп 9 имеет механизм 12 вертикального перемещения. Перед работой производят юстировку измерительного устройства. При юстировке проверяется правильность наверезей растра 6 в поле зрения микроско. З 5 4 О 45 7 4па 9, а также проверяется перпендикулярность прорезей растра 6 маски 4плоскости вибрации. Для этого вибрирующему объекту 5 задаются виброперемещения, близкие пределу измеренияданного устройства. Освещенные осветителем 1 через конденсор 2 и поляроид 3 прорезь, не снабженная поляроидом, и прямоугольные отверстия на мас.ке 4 видны в микроскоп 9, как размытые светлые полосы: узкие 11 (фиг. 3),образованные прямоугольными отверстиями растра 7 (фиг, 2) и широкая 13полоса (фиг. 3), образованная прорезью растра 6 . Полосы, образованные ос.тальными прорезями растра 6 из-за поляроидов 8, которыми они снабжены,освещены на 50 слабее, и, таким образом, не мешают рассматривать границы вышеупомянутых полос, Если внешниестороны первой и последней узких полос 11 не совпадают с внешними сторонами широкой полосы 13, то маске 4 вотсутствие вибрации придается такоеположение, чтобы при вибрации эти стороны совпадали,Измерения виброперемещений производят, наблюдая в окуляр микроскопа 9.Плоскость поляризации поляроида 3 осветителя 1 направляют параллельноплоскости поляризации поляроида 8,которым снабжена 1-я щель растра 6.Одну из рисок 14 (фиг. 3) микроскопа 9совмещают с торцом широкой полосы 13(фиг. 3) механизмом 12 (фиг. 1) вертикального перемещения микроскопа 9,и риску 15 (фиг. 3), механически связанную с микрометрическим винтом 10(фиг. 1) микроскопа 9, совмещают сторцом узкой полосы 11, которая не доходит до широкой полосы 13 (фиг. 3)на расстояние Р,и измеряют его с помощью шкал микроскопа 9, Визуальноподсчитывают количество и светлых узких поцос 11, перекрываемых широкойполосой 13. Эти величины подставляютв формулу для определения виброперемещений РР=Н(и+1) - В,где Н - длина шага растра; "Р - расстояние между торцами широкой и узкой полос;и - количество светлых узких полос перекрываемых широкой полосой.Если перемещение больше 15 Н используется вторая более удаленная прорезь растра 6 от растра 7, больше30 Н - третья и т. д. Совмещением пло5 96276 скости поляризации поляроида 3 с плоскостью поляризации Одного из поляроидов 8, которым снабжена используемая для измерений прорезь, достигается на. ибольшая освещенность ее по сравнениюс предыдущими и затемнение на 50 или 1003 остальных трех прорезей. Крайняя прорезь растра 6 поляроидом 8 не снаб. жена, так как светлая полоса, образуе мая ею, не попадает в поле зрения мик о роскопа 9 при использовании остальных прорезей. В общем случае для вычисле" ния Р величины и или Р подставляют в формулуР=Н(п) - Е+К.в Н, 15 где К - номер используемой прорези впорядке ее отдаленности;щ - общее количество прямоугольных отверстий в растре 7.Применение устройства позволяет 2 в значительно расширить диапазон измеряемых перемещений,Формула и зобретенияУстройство для измерения вибропе" ремещений по авт. св. 1 777467, о т 7 6л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона измеряемых пере"мещений, в маске параллельно основнойпрорези на стороне ее, противополож"ной расположению прямоугольных отверстий, выполнены параллельные основнойдополнительные четыре прорези, составляющие растр с шагом, равным сумме ша"гов растра, составленного прямоуголь"ными отверстиями, основная и близлежащие к ней три дополнительные проре"зи и осветитель снабжены поляроидами,поляроиды прорезей установлены так,что плоскости поляризации соседнихполяроидов сдвинуты последовательноотносительно друг друга на 45,а поляроид осветителя установлен с возможностью изменения направления плос"кости поляризации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ю 777467, кл. С 01 Н 9/00, 1978 (прототип)