Устройство для измерения перемещений Советский патент 1988 года по МПК G01B9/00 

Фиг.1

1

Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной дл измерения линейных размеров при механических испытаниях материалов, и может быть использовано для решения экспериментальных задач, а также на производстве, например, для аттестации световодов и волоконно-оптических кабелей на их основе.

Цель изобретения - повьшение точности измерений путем обеспечения линейного закона светопропускания от величины перемещения и повышение надежности за счет ограничения пост нательного и вращательного перемещения элементов устройства.

На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1о

Устройство для измерения перемещений состоит из корпуса 1, имеющег упоры 2 и 3, звездчатой оправки 4, на которой навит световод 5, установленный таким образом, что выступ оправки расположены между лепесткам передаточного элемента 6, выполненного в виде разрезного пружинящего конуса с криволинейной образующей, которая описана зависимостью

дф (-а), где S - относительная деформация

световода;

- относительное изменение свтового потока}

а - постоянная, зависящая от типа используемого светог вода}

п - показатель степени, зависящий от типа используемого световода 5, описьгоаю- щий изменение светового потока в зависимости от деформации световода. Лепестки конуса вставлены в соответствующие пазы обжимного стакана 7 свободно, но без люфта, перемещающегося в осевом направлении по цилиндрическим поверхностям упора 3 и корпуса 1, Осевое перемещение стакана 7 ограничено упорами 2 и 3, а самовоз- врат при прекращении внешнего воздействия обеспечивает упругий эле- , мент 8, опирающийся на шайбу 9, Вращение обжимного стакана относительно оси устройства предотвращает направ- ляющая 10, Источник 11 оптического сигнала предназначен для ввода света в канал световода 5, Приемник 12

оптического сигнала и измерительный блок 13 служат для приема и измерения изменения оптического сигнала, про- щедщего через чувствительный элемент устройства.

На фиг, 1 и 2 представлена конструкция устройства для измерения перемещений, имеющая щесть лепестков передаточного звена, но число лепестков может быть увеличено, что ведет к увеличению числа зон деформации световода 5 и, как следствие, к повы- щению чувствительности устройства.

Устройство работает следующим об- разомо

При внешнем воздействии обжимной стакан 7 начинает перемещаться в осевом направлении и деформирует передаточное звено 6, что приводит к изменению кривизны навитого на звездчатой оправке 4 стакана 5 и, как следствие, к изменению светового потока, прощедшего через световод от источника 11 света, регистрируемого фотоприемника 12 и блока 13 измерения.

По величине изменения светопропускания судят о величине перемещения обжимного стакана.

0 5

5

0

Ф

ормула изобретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее корпус, установленные в нем передаточный элемент, чувствительный элемент, выполненный в виде изогнутого световода, источник и приемник излучения, оптически связанные с входным и выходным торцами световода соответственно, и регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения и надежности устройства, оно снабжено обжимным стаканом, имеющим на внутренней поверхности пазы, и звездчатой оправкой, на которую навит световод, передаточный элемент выполнен в виде разрезного конуса из упругого материала с криволинейной образующей, конус установлен так, что его лепестки размещены в пазах стакана, звездчатая оправка установлена так, что ее поперечное сечение расположено в плоскости, перпендикулярной оси разрезного конуса, выступы оправки размещены между его лепестками, а в корпусе выполнены упоры, предназначенные для ограничения соответственно осевого перемещения стакана и его вращения.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных перемещений при механических испытаниях. Изобретение позволяет повысить точность измерения перемещений за счет устранения КS 9 нелинейности светопропускания и надежность устройства за счет ограничения перемещения элементов. Устройство содержит отрезок световода 5, навитый на звездчатую оправку 4 так, что бобьшки оправки расположены между лепестками передаточного звена 6, выполненного в виде разрезного пружинящего конуса с криволинейной образующей специальной формы, лепестки которого вставлены в соответствующие пазы обжимного стакана 7, имеющего возможность перемер(аться по цилиндрической поверхности упора 3 и корпуса 1 о. Измерение перемещения Р происходит за счет деформации световода под воздействием передаточного звена, лепестки которого изгибаются при осевом перемещении обжимного стакана. 2 ил о с (Л с ;; со со V /2 /J

Фиг. 2