Фотоэлектрический виброщуп Советский патент 1988 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к 1 змери- тельной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения механических колебаний объектов.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет исключения опасности разрушения оптической системы или объекта измерения при автоматических измерениях или измерениях в труднодоступных местах.

На фиг.1 представлена блок-схема фотоэлектрического виброщупа; на фиг.2 - функция преобразования вибро- щупа в виде зависимости постоянной гоставляющей выходного сигнала фотоприемника от расстояния до поверхности исследуемого объекта; на фиг.З ныходной сигнал измерителя отношений для двух величин амплитуды перемещений объекта.

Фотоэлектрический виброщуп содержит последовательно соединенные фото- приемник 1, дифференциатор 2, усилитель 3, блок 4 временной селекции и регистратор 5, последовательно сое- линенные первый блок 6 опорного уровня, первый компаратор 7, второй вход которого связан с вторым выходом диф- ференциатора 2, и формирователь 8 импульсов, выход которого связан с вторым входом блока 4 временной селекции, последовательно соединенные запоминающий амплитудный детектор 9, вход которого связан с выходом фотоприемника 1, измеритель 10 отношений, второй вход которого связан с выходом усилителя 3, второй компаратор 11, триггер 12 и индикатор 13

превышения амплитуды, а также второй блок 14 опорного уровня, выход которого связан с вторым входом второго компаратора 11, второй выход триггера 12 связан с управляющим входом первого компаратора 7,

Виброщуп работает следующим образом.

Сигнал с фотоприемника 1, содержащий постоянную и переменную составляющие, Г1оступает на дифференциатор 2,

Переменная составляющая сигнала с выхода дифференциатора 2 проходит через усилитель 3 на блок 4 временной селекции, который представляет собой аналоговый ключ, управляемый сигналом с выхода формирователя 8 импульсов. Постоянная составляющая с выхода

дифференциатора 2 и постоянное напряжение С первого блока 6 опорного уровня, соответствующее оптимальному расстоянию до объекта, поступают на первый компаратор 7. При равенстве напряжений на обоих входах компаратор 7 вырабатывает сигнал, поступающий через формирователь 8 импульсов на блок 4 временной селекции и открывающий его, и информация о колебаниях объекта поступает на регистратор 5.

Середина квазилинейного участка функции преобразования принимается за оптимальное рабочее расстояние х а соответствующее ей значение U постоянной составляющей выходного сигнала фотоприемника 1 формируется первым блоком 6 опорного уровня (фиг.2).

Кроме этого, сигнал с выхода фотоприемнйка 1 поступает на вход запоминающего амплитудного детектора 9, с выхода которого сигнал, пропорциональный максимальному значению сигнала с выхода фотоприемника 1, поступает на один из входов измерителя 10 отношений. На второй вход измерителя 10 отношений поступает сигнал с выхода усилителя 3, представляющий собой составляющую сигнала, поступающего с фотоприемника 1. Зависимость амплитуды выходного сигнала измерителя 10 отношений для перемещений, превьш1ающих допустимые (кривая а, фиг.З), в отличие от малых перемещений (кривая б, фиг.З) имеет область, превьш1ающую определенный уровень (фиг.З), который

выбирается в соответствии с возможностью проводить измерения данным преобразователем и определяется величиной квазилинейного участка функции преобразования (фиг.2). Исходя из этого выбирается выходное напряжение U

АОП

второго блока 14 опор

ного уровня, и по превышении этого уровня на выходе компаратора 11 появляется сигнал, поступающий на вход RS-триггера 12, с инверсного выхода которого сигнал, поступает на запирающий вход первого компаратора 7 и запрещает работу измерительной схемы. С прямого выхода RS-триггера 12 сигнал поступает на индикатор 13 превьш1ения, сообщающий о превьщ1ении измеряемой амплитудой перемещения объекта максимально допустимой амплитуды для данного датчика. Поскольку выходной сигнал измерителя 10 отношений представляет собой частное переменной составляющей и полного сигнала,, снимаемого с выхода фотоприемника 1, он не зависит от коэффициента отражения поверхности объекта.

Формула изобретения

Фотоэлектрический виброщуп , содержащий последовательно соединенные фотоприемник, дифференциатор, усилитель блок временной селекции и регистратор, последовательно соединенные первый блок опорного уровня, первый компаратор и формирователь импульсов, выход которого связан с вторым входом блока временной селекции, второй выход дифференциатора связан с вторым

входом первого компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, он снабжен последовательно соединенными запоминающим амплитудным детектором, измерителем отношений, вторым компаратором, триггером и индикатором превьпоения амплитуды, вторым блоком опорного уровня, выход которого связан с вторым входом второго компаратора, вход запоминающего амплитудного детектора связан с выходом фотоприемника, второй вход измерителя от йошений связан с выходом усилителя, первый компаратор выполнен управляемым, второй выход триггера связан с управляющим входом первого компаратора.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет исключения опасности разрушения оптической системы или объекта измерения при автоматических измерениях- или измерениях в труднодоступных местах. Фотоэлектрический виброщуп содержит фотоприемник 1, дифференциатор 2, переменная составляющая сигнала с выхода которого через усилитель 3 поступает на блок 4 временной селекции. Постоянная составляющая с второго выхода дифференциатора 2 поступает на вто эй вход первого компаратора 7, на первый (р1/г. вход которого поступает постоянное напряжение с первого блока 6 опорного уровня, соответствующее оптимальному расстоянию до объекта. При равенстве напряжений на обоих входах компаратор 7 вьфабатывает сигнал, который через формирователь 8 импульсов открывает блок 4 временной селекции, и информация о колебаниях объекта поступает на регистратор 5. Сигнал с выхода измерителя 10 отношений, представляющий собой частное переменной составляющей-и полного сигнала, снимаемого с выхода фотоприемника 1, не зависит от коэффициента отражения поверхности объекта и при превышении им определенного уровня, постоянного для данного датчика и задаваемого вторым блоком 14 опорного уровня, срабатывает второй компаратор 11. При этом сигнал с инверсного выхода триггера 12 замещает работу измерительной схемы, а сигнал с прямого выхода тригл гера 12 поступает на индикатор 13 превьщ1ения, сообщающий о превьш ении измеряемой амплитудой перемещения объекта максимально допустимой амплитуды для данного датчика. 3 ил. (Л со со а to to

t/1

Хо-г}Х Хо

Фиг.2

Фаг.:)