Устройство для измерения параметров вибраций Советский патент 1992 года по МПК G01H9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для контроля и измерения параметров угловых вибраций деталей машин и различных механизмов.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности за счет удвоения влияния угла поворота на изменение зоны засветки.

На фиг. 1 приведена схема оптической части устройства; на фиг. 2 - ход светового пучка по оптической части при повернутом передающем световоде по часовой стрелке на угол а..

Устройство содержит корпус 1, источник 2 света, инерционный элемент 3, установленный внутри корпуса 1 и связанный с ним посредством упругих элементов 4, два приемных световода 5 и 6, входные торцы которых закреплены в корпусе 1, а выходные оптически сопряжены с фоторегистри- рующим блоком 7, выход которого связан с блоком 8 обработки, передающий световод 9, закрепленный на инерционном элементе 3, причем его входной торец оптически связан с торцами приемных 5 и 6 и излучающего 10 световодов, а выходной - с торцами U-образного световода 11, закрепленного в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом.

Закрепленный неподвижно на поверхности объекта контроля корпус 1 устройства совершает угловые колеб жия, аналогичные колебаниям контролируемой поверхности, что приводит к виброповоротам инерционного элемента 3 с передающим световодом 9 относительно корпуса 1 и модуляции светового потока, воспринимаемого фотореги- стрирующим блоком 7.

Когда инерционный IT находится в положении равновесия (т.е. угловые вибрации отсутствуют), свет от источника 2 света, пройдя по излучающему световоду 10, попадает на входной торец 12 передающего световода 9, причем зон.ч засветки торца 12 расположена симметрично относительно оси световода 9. Свет, пройдя световод 9, разделяется на два равных пу-ка на торцах U-образного световода 11, Эти пучки, пройдя один навстречу другому по г ветоводу 11, возвращаются на торец 13 световода 9, а с него отводятся по световоду 10. На входные торцы приемных световодов 5 и б свет не попадает.

При повороте инерци энного элемента 3 на угол а , например, по часе вой стрелке центр зоны засветки тор ;а 12 световода 9 смещается от центра симметрии этого торца против часовой стрелки на величину р/2 а, а на торце 13 этого же световода центр светящейся зоны смещается на ту же величину от центра симметрии этого торца,

но по часовой стрелке. Вследствие того, что весь торец 13 световода 9 смещается по часовой стрелке на величину р/2 а относительно корпуса 1 с закрепленным световодом 11, центр зоны засветки на торцах

световода 11 смещается по часовой стрелке от центра симметрии световода 11 на величину 2 р/2 а. Так как световод 11 выполнен регулярным, светящаяся зона на торцах этого световода расположена симметрично

зоне засветки этих торцов относительно линии стыка этих торцов и смещена на величину 2 р/2 а против часовой стрелки относительно центра симметрии торцов U- образного световода 11. Так как торец 13

световода 9 смещен на р/2 «относительно световода 11, то светящаяся зона на торцах световода 11 формирует зону засветки на торце 13, смещенную на величину 3 р/2 а относительно центра этого торца

против часовой стрелки, а на торце 12 световода 9 - на ту же величину, но по часовой стрелке от центра торца 12, и вследствие того, что торец 12 смещен относительно корпуса 1 и излучающего световода 10 на

величину р/2 а по часовой стрелке, то центр зоны засветки на торцах приемных световодов 5 и 6 и излучающего световода 10 смещен на величину 4 .р/2 а по часовой стрелке относительно оси излучающегосветовода. Это воспринимает световод 5 и передает для регистрации на фоторегистрирующий блок 7. При повороте инерционного элемента с закрепленным на нем передающим световодом 9 против часовой стрелки устройство работает аналогичным образом. Представление измерительной информации возможно как в аналоговом, так и в цифровом виде. Это осуществляется при измерении светового

потока или числа засвеченных дискретов приемных световодов соответственно.

Таким образом, в предложенном устройстве по сравнению с известным происходит четырехкратное увеличение зоны

засветки торцов приемных световодов, а следовательно, четырехкратное увеличение чувствительности и точности измерений преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров вибраций, содержащее источник света, корпус, предназначенный для закрепления на объекте, размещенные в корпусе инерционный элемент и упругие элементы, скрепленные одним концом с корпусом, а другим - с инерционным элементом, излучающий световод, входной торец которого оптически совмещен с источником света, фоторегист- рирующий блок, блок обработки, вход которого соединен с выходом фоторегистрирующего блока, и приемные световоды, входные торцы которых размещены в корпусе, а выходные оптически сопряжены с фоторегистрирующим блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, оно снабжено регулярным световодом U-образной формы, размещенным в корпусе, и передающим регулярным свето0

5

водом, установленным на инерционном элементе и ориентированным так, что его входной торец оптически связан с выходным торцом излучающего и входными торцами приемных световодов, а выходной - с торцами световода U-образной формы, выходной торец излучающего световода расположен в корпусе симметрично между приемными световодами, а поверхности торцов передающего световода и сопряженные с ними поверхность торцов световода U-образной формы и поверхность выходных торцов излучающего и выходных торцов приемных световодов выполнены в форме поверхностей вращения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и измерения параметров угловых вибраций объектов. Целью изобретения является повышение точности и чувствитель - 2 ности за счет удвоения влияния угла поворота на изменение зоны зафетки. Для этого свет через излучающий световод 10 попадает на передающий световод 9, укрепленный на инерционном элементе 3, а затем проходит по регулярному световоду 11 U-образ- ной формы и возвращается на приемные световоды 5 и 6. При наличии угловых вибраций, которые передаются на инерционный элемент 3 через упругие элементы 4, соединенные с корпусом 1, световод 9 поворачивается, что приводит к изменению соот- ношениясветовыхпотоков, регистрируемых с выходных торцов приемных световодов 5 и 6 фоторегистрирующим блоком 7, сигнал с которого передается в блок обработки 8. 2 ил. сл С j ю Ј Јь о

Фиг. 2