Устройство для измерения параметров вибраций одномерных тел Советский патент 1988 года по МПК G01B11/00 

W

4

ю

00

;)

д fsj

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения параметров вибраций одномерных тел - струн световодов и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1241061.

Цель изобретения - расширение диапазона и повышение точности производимых измерений за счет определения амплитуды малых колебаний.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для измерения параметров вибраций одномерных тел; на фиг. 2 - схема выполнения регулируемой диафрагмы; на фиг. 3 - регулируемая линза с параметрами X и h.

Устройство содержит источник 1 света, конденсорную линзу 2, регулируемую диафрагму 3 с треугольным отверстием, объектив 4, полупрозрачное зеркало 5, зеркала 6 и 7, конденсорные линзы 8 и 9, фотоприемники 10 и 11, двумерный координатограф 12 и шторку 13 (фиг. 2).

Регулируемая диафрагма 3 выполнена в виде двух расположенных соосно и с частичным перекрытием полукруговых диафрагм 14 и 15 с углом раскрыва, равным С, установленных с возможностью встречного разворота вокруг оси, проходящей через точку пересечения прямоугольных кромок полукруговых диафрагм 14 и 15, при этом вершина угла оС раскрытия треугольной диафрагмы 3 всегда находится в точке на геометрической оси вращения.

Колеблющееся одномерное тело 16 в статическом положении при изменении геометрических размеров диафрагмы 3 находится на одинаковом расстоянии как от вершины О, так и от основания треугольной диафрагмы, т.е. на расстоянии 1/2. Шторка 13 и секторные диафрагмы 14 и 15 имеют возможность перемещения друг относительно друга с помощью винтов 17 и 18. причем винт 17 имеет левую резьбу, а винт 18 - правую, при этом винты имеют одинаковый шаг.

Узел изменения угла раскрыва диафрагмы 3 и узел изменения геометрических размеров диафрагмы выполнены независимыми. Положение середины высоты диафрагмы 3 при перемещениях шторки 13 и диафрагм 14 и 15 остается неизменным.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 света равномерно освещает через конденсорную линзу 2 регулируемую

диафрагму 3. Два пространственных изображения 19 диафрагмы 3 формируются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в области колебаний контролируемого одномерного тела 16 с помощью объектива 4 и зеркал 5-7. Световые потоки, модулированные перемещением одномерного тела 16, собираются конденсорными линзами 8 и 9 на фотоприемниках 10 и 11, сигналы с которых поступают на двумерный координатограф 12.

Колебания одномерного тела 16 приводят к наличию переменной составляющей светового потока

15

дФмвКЙ - о А Х МАКС

где SQ - освещенность в плоскости изображения диафрагмы; d -диаметр одномерного тела; Q& -высота изображения диафрагмы;

А, -ширина изображения диафрагмы; л)(л,акс-амплитуда колебаний тела.

Изменения сигнала, снимаемого с фотоприемника, приблизительно равны .Ф. Средняя мощность шума на нагрузке ohl. В результате этого отношение сигнал/

шум (по мощности) на входе электрической

fZi

части устройства равно - отQ куда видно, что изменяя параметры h и 1 треугольной диафрагмы при измерении амплитуды вибрации малых тел, можно добиться повышения точности и расширения диапазона измерений (в части диаметров объектов и амплитуды их колебаний).

5

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров вибраций одномерных тел по авт. св.

.-, № 1241061, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности производимых измерений, диафрагма выполнена в виде расположенных соосно и с частичным .взаимным перекрытием двух полукруговых диафрагм, установленных с

5 возможностью встречного разворота относительно оси, проходящей через точку пересечения прямолинейных кро.мок полукруговых диафрагм, и щторки, устано влен- ной так, что ее кромка образует основание отверстия треугольной формы, и с возмож ностью возвратно-поступательного движения относительно оси разворота полукруговых диафрагм.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона и повышение точности производимых измерений за счет определения амплитуды малых колебаний. Источник света равномерно освеш.ает через конденсорную линзу, регулируемую диафрагму с треугольным отверстием, которая выполнена в виде расположенных соосно и с частичным перекрытием двух полукруговых диафрагм 14 и 15, установленных с возможностью встречного разворота вокруг оси, проходящей через точку пересечения прямолинейных кромок диафрагм 14 и 15, и шторки 13, кромка которой образует основание треугольной диафрагмы. Шторка 13 может совершать возвратно-поступательное движение относительно оси разворота полукруговых диафрагм 14 и 15. Положение середины высоты регулируемой диафрагмы при перемещениях шторки 13 и диафрагм 14 и 15 остается неизменным. Два пространственных изображения регулируемой диафрагмы формируются во взаимно перпендикулярных плоскостях в области колебаний контролируемого тела. Световые потоки, модулированные перемещением тела, собираются кон- денсорными линзами на фотоприемники, сиг налы с которых поступают на двумерны ii координатограф. 3 ил. 1(Л (С

Фие. /

Фиг.З