Устройство для измерения параметров вращающихся объектов Советский патент 1992 года по МПК G01J5/50 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения параметров вращающихся объектов, преимущественно температуры, скорости и амплитуды радиальных биений, с беспроводной передачей информации с датчика на электрическую часть измерительного устройства и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1583756.

Известно устройство, содержащее оптически связанные источники монохроматического излучения, первое полупрозрачное зеркало, датчик, прикрепленный к поверхности вращающегося объекта и выполненный в виде плоскопараллельного стеклянного диска с показателем преломления па, на основания которого нанесен материал с показателем преломления щ П2, при этом на основании стеклянного диска, обращенном в сторону источника, выполнено кольцевое окно для ввода и вывода излучения источника, а также первое и второе полупрозрачные зеркала, выполненные в виде светоделительных кубиков, зеркало, фокусирующую линзу и приемник излучения.

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерения температуры вращающихся объектов, обусловленной тем. что измерение температуры выполняется вдоль диаметральных линий датчика, при это вследствие того, что он является центрально-симметричным, определение местоположения точки перегрева затруднено, так как тепловые картины для левой и правой частей датчика получаются идентичными.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров вращающихся объектов.

На фиг. 1 показан датчик в плоскости его центральной оси, разрез; на фиг. 2 - датчик, вид со стороны кольцевого окна.

Устройство содержит (фиг. 1) датчик 1 из материала с показателем преломления П2. покрытый снаружи материалом с показателем преломления щ , причем щ П2. На одной из сторон датчика в материале покрытия выполнено кольцевое окно 2. На оси датчика выполнено сквозное отверстие 3, стенки которого также покрыты материа лом с показателем преломления щ.

4

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника монохроматического излучения (не показан) попадает в кольцевое окно 2 под углом , где вкр зависит от соотношения гм и П2. Испытав многократные отражения от границ раздела материалов с показателями преломления щ и П2, пройдя половину объема датчика до центральной его части, в кото- рой расположено отверстие 3, заполненное материалом с ги, излучение отражается от границы раздела материалов с показателями преломления щ и Л2 и снова, испытав многократные отражения, выходит через кольцевое окно 2.

Затем излучение, прошедшее через датчик, интерферирует с излучением опорного пучка в плоскости приемника излучения (не показан).

Масштаб интерференционной картины, формирующейся в поле зрения приемника излучения, выбирается таким образом, что расстояние между гребнями двух соседних интерференционных полос больше, чем расстояние между полями зрения первого и второго фотодиодов приемника. В этом случае на первом и втором выходах приемника излучения формируются одинаковые сигналы, близкие к синусоидальным, но сдвину- тые друг относительно друга на время г. По изменению интерференционной картины, которое может быть вызвано изменением длины оптического пути излучения, прошедшего через датчик, или изменением коэффи-

циента преломления материала, нанесенного на основание датчика, обращенного к поверхности вращающегося объекта, судят о параметрах вращающегося объекта. При этом, в первом случае изменение интерференционной картины несет информацию о величине радикальных биений вращающегося объекта, а во втором - о его температуре. О скорости вращения объекта контроля судят по частоте изменения интерференционной картины в поле зрения приемника излучения. Чувствительность датчика к изменению температуры выбирается такой, чтобы предполагаемые отклонения температуры в каждой точке поверхности вращающегося объекта от средней вызывали бы сравнительные небольшие изменения интерференционной картины, в пределах сдвига одной полосы.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения температурного поля вращающегося объекта в два раза за счет измерения температуры вдоль его радиальных линий, а не вдоль диаметральных линий, как в прототипе, что является техническим преимуществом устройства.

Формула изобретения Устройство для измерения параметров вращающихся объектов по авт, ев, NJ 1583756, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в центре датчика выполнено отверстие, на внутреннюю поверхность которого нанесен материал с показателем преломления щ.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вращающихся объектов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Цель достигается тем, что в устройстве по ав. св. № 1583756 в датчике в виде диска из материала с показателем прелом-ления п на оси диска выполнено отверстие, на стенке которого нанесено покрытие из материала с показателем преломления m П2. 2 ил.

Фм.1

Фиг. 2