Способ определения параметров вращательного движения диффузно рассеивающих объектов Советский патент 1987 года по МПК G01P3/36 

Изобретение относится к измерению параметров движения оптическими методами и может быть использовано для определения биений вращающихся объектов, расположенных в труднодоступных местах.

Целью изобретения является измерение биений поверхности вращающегося объекта.

На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа

Устройство содержит лазер 1 и пос дедовательно установленные и оптически согласованные с ним телескоп 2, вращающийся объект 3 в виде диска с отверстиями, телескоп 4 и диафрагму 5, Диафрагма 5 представляет собой экран с четырьмя-отверстиями, сгруппированными в пары. Первая пара расположена по окружности с центром на оси пучка, Еторая пара расположена перпендикулярно оси пучка.(т.е. на , чертеже перпендикулярно окружности имеются также приемники излучения 6 и 7, установленные непосредственно за парами отверстий в диафрагме 5, автокорреляторы 8 и 9 и блок обработки 10.

Способ реализуется следующим образом.

Лазерное излучение от лазера 1 пропускают через телескоп 2, облучают им вращающийся объект 3, формируют телескопом 4 картину фраунгофе- ровой дифракции от размеров облучающего пучка на диафрагме 5, регистрируют оптический сигнал, прощедший оба отверстия А, А, фотоприемником 6. Суммарньй сигнал от обоих отверстий преобразуют в электрический, и автокоррелятор 8 строит автокорреляционную функцию сигнала, норМ1:ро- ванную на его дисперсию. Варьируя расстояния между отверстиями А, А,, на диафрагме получают оптимальный вид автокорреляционной функции с яр- .ко выраженным вторым максимумом.

По известному расстоянию между отверстиями и известному радиусу окружности, на которой располагают- .ся отверстия, из величины сдвига второго максимума относительно нуля определяют угловую скорость вращения пятнистой картины, а следовательно, и угловую скорость исследуемого объВНИИПИ Заказ, 7432/42 Тир.чж 776

Подписное

Произв.-полигр. пр-гие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

екта, величина второго максимума определяет расстояние от центра вращения объекта до центра облученного участка объекта и вычисляется в блоке 10. После этого измеряют расходимость облучающего пучка, затем регистрируют оптический сигнал, прошед- щий вторую пару В, В j, фотоприемником 7. Суммарный сигнал от обоих отверстий преобразуют в электрический, и автокоррелятор 9 строит автокорреляционную функцию сигнала, нормированную на его дисперсию. Варьируя расстояния между отверстиями В,. .В, на диафрагме получают оптимальный вид автокорреляционной функции ярко выраженным вторым максимумом.

По известному расстоянию между отверстиями, определенной угловой скорости вращения объекта, вычисленному расстоянию от центра вращения объекта до центра облученного участка объекта, измеренной расходимости лазерного пучка, из величины второго максимума автокорреляционной функции сигнала с приемника 7 в блоке 10 вычисляют величину биений поверхности вращающегося объекта.

Формула изобретения

Способ определения параметров вращательного движения диффузно рассеивающих объектов по авт. св. № 1046683, отличающийся тем, что, с целью измерения биений вращающегос,я объекта, измеряют расходимость лазерного пучка и проводят дополнительную фотоэлектрическую регистрацию рассеянного света по фраунгоферовой области дифракции относительно поперечного сечения лазерного пучка в двух областях, расположенных на плоскости, перпендикулярной оси пучка, симметрично относительно точки окружности известного радиуса с центром на оси пучка, затем монотонно изменяют расстояние между этими двумя областями и по полученной автокорреляционной функции и определенных ранее угловой скорости, расстоянию от облученного участка до центра вращения и расходимости лазерного пучка судят о биениях поверхности вращакяцегося объекта.

Подписное

Изобретение может быть использовано при дистанционном контроле вращающихся объектов, расположенных в труднодоступных местах. Цель изобретения - расширение числа измеряемых параметров движения за счет измерения биений поверхности вращающегося объекта. Дополнительно измеряют расходимость облучающего пучка лазера I, проводят фотоэлектрическую регистрацию рассеянного света во фраунгоферовой области дифракции относительно поперечного сечения пучка в двух областях, расположенных перпендикулярно оси пучка, затем монотонно изменяют расстояние между этими двумя областями. По полученной на диафрагме 5 автокорреляционной функции и ранее определенным угловой скорости, расстоянию от облученного участка до центра вращения и измеренной угловой расходимости лазерного пучка судят о биениях поверхности вращающегося объекта. 1 ип. I (Л to 00 со Oi сл Од ю