Способ определения амплитуды механических колебаний Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 G01H9/00 

(21)4370914/24 28

(22)01.02.88

(46) 07.11.89. Бюл. № 41

(71)Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

(72)И.А.Гусев, Г.Л.Киселев, П.В.Коленько и А.М.Лачу1 ин (53) 531.7(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1380398, кл. G 01 N 21/00, 1985. (54 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

(57)Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения помехоустойчивости.

Для этого с помощью интерферометра осуществляют фотоэлектрическую регистрацию интерференционной картины, ньщеляют три гармонические составляющие сигнала, полученного при регистрации одинаковой четности, и амплитуду механических колебаний определяют по формуле

А Л пи„ /Ur,. -i-Un /п-1) -I+ (Un,2 +и„/п+1) ,

где и - амплитуда п-й гармонической составляющей; амплитуда n-2-й гар- моничед:кой составляющей; амплитуда П+2-Й гармонической составляющей; Л - длина волны источника излучен11к, используемого в интерферометре. 1 ил.

i

СЛ С

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения помехоустойчивости. Для этого с помощью интерферометра осуществляют фотоэлектрическую регистрацию интерференционной картины, выделяют три гармонические составляющие сигнала, полученного при регистрации одинаковой четности, и амплитуду механических колебаний, определяют по формуле: A=Λ/2*98П [NU_N/(U_N+2 + U_N/N-1) + (U_N+2+U_N/N+1)], где U_N - амплитуда N-й гармонической составляющей

U_N-2 - амплитуда N-2-й гармонической составляющей

U_N+2 - амплитуда N+2-й гармонической составляющей

λ - длина волны источника излучения, используемого в интерферометре. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля механических колебаний.

Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения помехоустойчивости.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реалиэуняцего способ.

Устройство состоит КЗ оптически связанных лазера t, светоотделитель- ного кубика 2, зеркал 3 и 4 (перечисленные оптические элементы образуют интерферометр Кайкельсона, зеркало 3 предназначено для механической связи с контролируемым объектом), последовательно соединенных фотопрИ- емника 5 и Ш1Чрокополосного усилителя 6, узкополосных фильтров 7-9, входы котсрьс . подключены к выходу ycHitfiTe i i 6 и вычггслителя 10, входы

KOTopoj o подключены к выходам фильтров 7-9.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью интерферометра Кзйкель- сона, образованного лазером 1, све- тодеЛительным кубиком 2, зеркалом 3 и зеркалом 4, на фотоприемнике 5 создается интеферендионная картина. Фотоприемник 5 осуществляет фотоэлектрическую регистрацию интерференционной картины. Выходной сигналт фотоприемника 5 усиливается в широкополосном усилителе 6 и подается на входы узкополосных фильтров 7-9, которые настроены на чатоты и , 3 и , 5(j),,e W - частота колебаний -объекта 3. С помощью узкополосных фильтров 7-9 определяются амплитуды ;гармонических составляющих U ,, Ь ,

СП 1C

со {СО

4

и

гоответственно, которые затем

используются для вычисления амплитуды механических колебаний. Определение аьтлитуды осуществляется с помощью вычислителя 10 по формуле

л Л /).

2tr U2,i+% , Uh.i +УП

/

где IJf, - амплитуда п-й гармоники на

частоте 3W / и„,2 - амплитуда n-2-й гармоники

на частоте W , и. - амплитуда n+2-й гармоники

на частоте 3 J

Л - длина волны источника излу- -. чения, испольэ.уемого в интерферометре.

ч

Измеренная таким образом амплитуда механических колебаний не зависит от флуктуации начальной разности хода интерферометра.

Формула изобретения 25

Способ определения амплитуды ме- ханическик колебаний, заключающийся

/////////7/7

5

6 формировании интерференционной картины с помощью интеферометра, разность хода которого модулируется измеряемыми механическими колебаниями, преобразовании интенсивности интеференционной картины в электрический сигнал и выделении трех гармонических составляющих электрического сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, вьщеляют три гармонические составляющие одинаковой четности, а амплитуду механических колебаний определяют по формуле

Я /пп-N /2

А

nUn

2t I Uh- +Un +Uir

n-1

П4-1

5

0

где Un

Uh-z

Uf,.j

Л

амплитуда п-й гармонической составляющейj - амплитуда n-2-й гармонической составляющей амплитуда n+2-й гармонической составлякндей, длина волны источника излучения, используемого Е интерферометре.