Устройство для измерения перемещений объектов и показателей преломления прозрачных сред Советский патент 1992 года по МПК G01B11/02 G01B9/02 

Предлагаемое технической решение относится к измерительной технике, а конкретно, к интерференционным измеритепям, и может использоваться для измерения физических величин, выоажземых через длину, в т.ч. прецизионных измерений линейных и угловых перемещений, тепловых деформаций, изменений показателя преломления прозрачных сред и др,

Известное устройство для измерения перемещения объектов и показателей претомления прозрачных сред содержит пазер расщепитель луча, светоделитель, два отра жателя, образующие измерительное плечо отражатель и модулятор, образующие опорное плечо, два фотоэлектрических преобо - зователя и соединенный с ними блок согласования.

Однако в этом устройстве не удается выравнять интенсивности интерферирующих пучков в обоих измерительных канатах а это приводит к низкому контрасту г/ нтер;w f

W

Фереиц:,-:С. rcapvht. ;:У ;::,-;хпдц ггврфе-Коллимнровзнный пучок света от лазером&тра, в результате ч-эго у- тройс ; во име-ра 1. проходя поляризационный расщепийт низкую точность, f 1 1т ъ:-,окйя точностьгель 2, делится на два параллельно

измерений обуславливаете;-, также vt непол-распространяющихся пучка, Поскольку распым использованием энергии ;/|С очнмка ко- 5щепитель. 2 выполнен поляризационным,

гбрентнаго излучения - лчзара.параллельные световые пучки после него

Целью i -;.3uCipere яв. -н-:: Сй ПОЁ::,;;: ;-ортогонально поляризованы. Один из эта/

ние точности измерений, Гихтуьлекнн;:пучков проходит через фазовый злэмент 13,

цель достигаете теи, что известлой vc-Tpov.-v иго поляризация становится зналогичOTSO ДЛЯ L-rSMepS iMfi ПврйМ«-..Ц(г:-и/; 1 -.Ч ЗЬПК ГС-З 10НО; ; ПОЛЯрИЗЗи1/.;. ЗТОрОГС С;й-- : ;Ой:.Ж: ПуЧКЙ.

и показателей прел м лйнн.-, прс рачныхСветоделитель 3 разде; яот : дыйизпадасред смабжечо ф;:;зг;вь :-.1 элементом, уста--ющих пучков свита нйдза , Отражеиные

HOB/iem-ibiM на пути мк /:у-:бй между л сзатоделиталя I/ лути О КРЗ / ЯЮТСЯ нз

озсщепкталем и св&тодсъчп йл«м, и саицс- отражагель4опорного плеч;- с модулигсром

петель 8ыполнеи г-оляр з ц имным, . В знермтельио плйче л,. ;;.-; р сгфостра:ifi::j.-:;vH:.: j :: j. ;- .-, ::;..;. ; ; ---:р л ,-ч:4

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерег „ я физических величин выражаемых через длину, в т ч прецизионных измерений линейных и угловых перемещений, тепловых деформаций изменений показа- геля преломления поозрзчных сред и др. Целью изобретения является повышение точности измерений. Сущность- коллимиро- ванныи пучок света, проходя поляризацион- ный расщепитель, делится на два параллельно распространяющихся пучка. Поскольку расщепитель выполнен поляризационным, параллельные световые пучки после него ортогонально поляризованы Один из этих пучков проходит через фазовый элемент и его попяризацич становится аналогичной поляризации второго светового пучка. В измерительном плече лучи распространяются к отражателям и возвращенные лучи пространственно совмещаются на светоделителе с соответству- ощими лучам, , возвращенными отражателем опорного плеча, л интероер руют, Образовавшиеся на выходе светоделителя две пары интерференционных полей регистрируются фотоприемниками, электрические сигналы от которых преобразуются в счетные импульсы, регистрируется перемещение одного из отражателей относительно другого Синхронное перемещение отражателей измерительного плеча, перемещение отражателя опорного плеча или изменения показателя преломления воздуха в устройстве до отражателя измерительного плеча вызывают синхронное изменение интерференционных сигналов 1 не изменяют результата измерений. 1 ил. ч. § -чьЕ

1

ir

k ji.

с iг-, -„

/r

, Ь -Ь

s |rlIа Т | | II}С /I Г У 1 , г1iiг1-1 j

О

i-,I

-V r с т

Л , :-::- ;. .;:iti .Ц:-:. .,:,;, v ; : о f . Ь.- ЧМ г . ,-.;: ..:... U .:;, .- .с: : ;.-.:... .; .„ .:::ji;;:., го :. :. 2. (iK /x i u6ribp.: ,T...: uTt;j;; .;;-; . л - .o..- ; .; .., ;i3 .: ) i. X C .U /о,- ; M J : ;: t-O i . ;p r г--гч; вь; ;у,: .;::у;о. v.- i

eMHriKOB (y длк o. iipfcobpaoOotViеяя i/s;ric о

ij - д.г.: ; другого) и..Ьормироза гелб ( и : и омзри л.-..,;: пл.:;.; змеосподклн;н,::ны к qjOiyripv uMH K M, .i ,QVni.:: огп - .:;,.;:.ч r; ,/:-: .л.хд;/ -..;пеля л

Расщеп v: ол:; ;;уЧ:- ьыпол е/; иол/. .,,-..-,-. .. ;- . ;. ../ мс . -...-. ::--.ч; :0:-п-:ое

зр14 оннь:м, vie :gv-/; f,. и п- йгодел телзл-; JРУ ,:.;:;.й:.чс:ще:: -(е o- pi;жителей : ; 7 -1г;да ри

устанойпем фазовой 13. riC ri M v-i. i-.-, i:-.jfu плеч, .ue;;;.- ; -.«трдл атнля 4

В качестве фйоОйого з/:ЈмйН13 S3 г/юх;етг - лл млени1 воуцухй в усгрс: :си.е ьз .;трабьпъ мспопьзовзна также ямейкз Фарадйя./;:;::ге я / измерительного плй-s ; :ыаивают

О(::)еспечиЕй -О1ца ;}0 -нь:й ги--воро ; пло. с ч н; р ;-:-;-; M : o: Si-uie ;-ч-г:..феремц1;охCTVs Г ОЛ; ОИЗйЦИМ, МЛН ,, раООТаЮ1ЦИЙ,-;wX I- ) Hft ;;-i --i Ч ; .. -e::.V. ic J STi- поя мом внутрен; :;; .i отражен им тмпз ;u;;;;;yii/;, ромЬа Френхелй

Устройство ргоотйот следу;;;;цим с-Ьрй-;- :;..

аОМ.,,.л

о и 7 ч с г&н амиехЗчу на фиксированном рас- ,O HV;S/ flLvi от /Фуга. Срсдз, изменение показателя преломления которой измеряется ом(чигет°я меу.ду этими отражателями /.з ене1мя оптического пути вследствие из- ечоН/я по а зтсла преломления будут г VoOi. п I с, к грспо-лиизьалоно у изменению ммсл них имнупьсов в Ьлоке согласова /

/ (Я из 50041 я пс другому пути один из с пггзтыеи измерительного плеча, пре- мупсо.:-;:i но )тоажг1вль 7, саменяют на пл1 си /и оотвк г известной оптической дппн.с -, ,л р/., кварцевый столбик, и по- г j „ от иитчче -кий объем в исследус- , ; . м у т a f v м о б р а - о м, в из/ . ,л1 I-- T,vi из тучей часто г & j ,- , г,г -.pLK Лс ется з оптической

Кп, , /,ги i3f-IG (Я|О1: ГИС Г,С

( , о- о :п 1ч- с сй дивной а

/5

Г|

п | LilTltrl- Ц

- U-LJd

С

другой - такую же часть пути (равную двойной длине оптического объема) распространяется в исследуемой среде. Изменение показателя прелом пения последней вызывает изменение чиспа интерференционных полос и фиксируется в виде счетных импульсов в блоке сопряжения.

При использовании данного устройства , оч-юсть измерения линейных и угловых перемещений возрастает Б 1,5 раза.

Формула изобретения Устройство для измерения перемещений объектов и показателей преломления прозрачных сред по авт.св.№ 1173177, о тг и ч 2 го щ а е с отем, что, с целью

повышения точности измерения, он снаб- хен фазоаым элементом, устйчовленьь М на IVTH одного из лучей с еюделителем гСицепитете с-орый выполнен псляри.ациоьчым