Известны интерференционные способы измерения амплитуд синусоидальных механических колебаний порядка десятых долей микрона путем фотоэлектрического преобразования движущихся интерференционных полос двухлучевой интерференции монохроматического света в электрическое напряжение.
Однако в известных способах не учитывается погрешность, вызываемая нестабильностью интерференционной установки, основной причиной которой является тепловое изменение размеров различных частей установки, приводящее к изменению расстояния между зеркалами. Тепловой дрейф зеркал особенно значителен в установках для градуировки виброизмерительной аппаратуры в щироком диапазоне частот, так как при возбуждении вибратора на различных частотах его тепловой режим значительно меняется.
Описываемый способ позволяет иовысить точность измерений путем исключения влияния нестабильности установки, что достигается тем, что на экране осциллографа производят измерение параметров кривой выходного напряжения фотоумножителя: числа максимумов и минимумов в течение одного полупериода колебания, соответствующего целому числу полуволн, на которое переместились интерференционные полосы, и величин отрезков, соответствующих дробной части полуволны применяемого света, п вычисляют амплитуду вибрации по следующей формуле;
/ - , о ,,
к п 4- arc sin
--f arc sin
а I
А
/2
8..
где: k - число экстремумов за один полупериод колебания;
а - отрезок по шкале осциллографа между максимумом и минимумом освещенности;
b и с-вертикальные отрезки по шкале осцпллографа, соответствующие дробной части полуволны; ъ - длина волны применяемого света.
В способе используется двухлучевая интерференция.
Устройство для осуществления способа включает подвижное зеркало, укрепленное на вибраторе, осциллограф, неподвижное зеркало, щель, фотоумножитель, катодный повторитель и микрометрический винт. Движущаяся интерференционная картина через щель подается на фотоумножитель, с выхода которого электрический сигнал подается на катодный повторитель фотоумножителя и далее на осциллограф.
фотоумножителя, получаемый на экране осциллографа.
Моменты / и 2 соответетвуют крайним положениям интерференционных, полос. Наличие минимума 5 и максимума 4 свидетельствует о минимальной и максимальной освещенности щели 5. Наличие двух эг стремумов в течение полупериода колебания полос соответствует
перемещению их на 1Г. Для определения перемещения иолос сверх одной полуволны на экране осциллографа-измеряют отрезки а, Ъ, с. Полученные значения подставляют в приведенную выше формулу и вычисляют амплитуду.
Тепловой дрейф установки приводит к изменению величины отрезков бис.
Поскольку амплитуда колебания остается неизменной, отрезки b и с изменяются таким образом, что уравнение удовлетворяется независимо от того, при каких значениях отрезков Ь, спроизводились измерения.
Способ исиользуется при градуировке виброиз м.ерительной аппаратуры в диапазоне частот 1000- 30000 гц, для контроля амплитуд колебаний калибровочных вибростендов.
Предмет изобретения
Способ измерения амплитзд синусоидальых механических колебаний путем фотоэлекрического преобразования движущихся интерференционных полос двухлучевой интерференции монохроматического света в электрическое напряжение, подаваемое на осциллограф, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния нестабильности установки - дрейфа зеркал, по шкалам экрана осциллографа производят измерение параметров кривой выходного напряжения фотоумножителя: числа максимумов и минимумов в течеиие одного полупериода колебания, соответствующего целому числу полуволн, на которое переместились интерференционные полосы, и величины отрезков соответствующих дробной части полуволны света, и по иолученным данным вычисляют амилитуду вибрации но следующей формуле:
кг. arc sin
arc sinА
k - число экстремумов за один полуе:период колебания;
а - отрезок по шкале осциллографа между максимумом и минимумом освещенности;
с - вертикальные отрезки по шкале осциллографа, соответствующие дробной части полуволны;
Я - длина волны монохроматического света.
