ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СМЕЩЕНИЙ Советский патент 1971 года по МПК G01P13/00 G01H9/00 

Изобретение может быть использовано в измерительной технике при испытаниях изделий на механический удар и вибрацию,

Известны фотоэлектрические измерители для измерения смещений, вибраций: магнитоэлектрические, электромагнитные, пьезоэлектрические и т. д. Однако они отличаются значительной погрешностью, вносимой устройством на результат измерения.

Фотоэлектрический измеритель смещений использует оптическое излучение лазера, отклоняемое по различным направлениям вибрирующей пластинкой, закрепленной на исследуемом элементе и отличается от известных тем, что в нем установлена диссекторная трубка, выход которой подключен к усилителю типа модулятор-демодулятор.

Такое выполнение устройства позволяет измерять с большой точностью ускорения и смещения малогабаритного изделия, помещенного на испытательном стенде.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства. На фиг. 2 показано пространственное расположение отраженного луча.

Предлагаемое устройство содержит источник когерентного излучения (лазер) 1, вибрирующую зеркальную пластину 2, закрепленную на испытуемом объекте 3, оптическую систему 4 для формирования плоскопараллельного пучка света, диссекторную трубку 5,

служащую для преобразования смещения оптического луча в переменный электрический сигнал, усилитель 6 типа модулятор-демодулятор с опорным генератором 7 и индикатор 8.

Когерентный луч света от лазерного источника фокусируется на пластину с отражающей поверхностью, закрепленную на испытуемом изделии.

При вибрации изделия пластина будет отражать луч света по параллельным направлениям, как это показано на фиг. 2, для различных фаз колебательного движения. Таким

образом, за счет колебательного движения отражающей пластинки происходит периодическое смещение луча в пространстве. Этот периодически смещаемый луч с помощью оптической системы подается на фотокатод диссекторной трубки и выбивает электроны с каждого элемента фотокатода, которые с помощью магнитного поля диссектора периодически отклоняются в поперечном направлении относительно электрода, имеющего малое отверстие на оси трубки. Таким образом, ток, проходящий через отверстие, является фотоэмиссией разных точек поверхности фотокатода. Электрический сигнал на выходе диссекторной трубки 5 усиливается 6 типя

Применение такого усилителя обусловлено тем, что он имеет высокое входное сопротивление, широкий диапазон частот от нуля до десятков килогерц, высокую стабильность нуля и не шунтирует выход диссектора. Для осуществления преобразования модуляция - усиление - демодуляция слулшт опорный генератор 7. К выходным зажимам усилителя б подключается индикатор, в качестве которого может быть использован шлейфовый осциллограф.

Устройство безынерционное, нечувствительно к поперечным составляюш,им вибрации и

позволяет измерять смеш;ения в диапазоне частот вибрации от 5 гц до 50 кгц.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический измеритель смешений, содержащий источник когерентного излучения, вибрирующую отражающую пластину, оптическую систему фотоприемника, усилитель типа модулятор-демодулятор, связанный с генератором и индикатором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем установлена диссекторная трубка, выход которой подключен ко входу усилителя типа модулятор-демодулятор.

yuB-t

РотокатоЗ диссектора