Способ измерения механических колебаний Советский патент 1935 года по МПК G01H9/00 G01P15/00 

Для измерения амплитуды механических колебаний воспользоваться уже известным в оптике явлением колец Ньютона или иных интерференционных фигур.

Один из элементов оптической системы, дающей интерференционные явления, например, сферическое стекло пластинки и т. п., укрепляется неподвижно, а другой скрепляется с колеблющимся телом. В отраженном или проходящем свете, монохроматическом или белом, поляризованном или неполяризованном получают фигуры интерференции, например, кольца или полосы, и по изменению этих фигур, например, по изменению их формы, размеров, числа их, передвижению (для автоматической записи и счета числа прощедших полос их можно отбросить на фоторегистрирующий прибор, напр., фото-аппарат, фото-элемент и т. п.) или по изменению расстояния меи{ду частями фигур, например, между двумя соседними кольцами, судят об изменении расстояния между элементами оптической системы, а по этому изменению находят искомую амплитуду колебаний. Если требуется сравнить между- собою колебания нескольких механических систем, то можно укрепить один элемент интерференционной системы на одном вибраторе, а другой элемент - на другом, или составить

подвижной интерферирующий элемент из нескольких частей, каждая из которых должна быть связана с одним из вибраторов. Это дает возможность изучать не только амплитуду, но и фазу и период сравниваемых колебаний.

Желательно, чтобы интерферирующие элементы между собою не соприкасались, так как при этом избегается возможность искажения и увеличивается чувствительность.

В некоторых случаях часть самой колеблющейся системы может служить подвижным интерферирующим элементом, например, конец стеклянного или металлического стержня может быть отполирован плоско или с малой кривизной и служит одним из элементов интерферирующей системы.

Произведенные изобретателем опыты показали, что при низких частотах, порядка 300 герц и ниже, изменение размера или числа колец позволяет определить частоту и амплитуду колебаний стержней и мембран, возбужденных очень слабыми акустическими колебаниями.

При изучении колебаний более высоких частот, в частности, ультра-звуковых, можно освещать интерферирующую систему модулированным светом, интенсивность которого меняется, например, от максимальной до 0. При совпадении частот освещения и изучаемых колебаний

интерференционные фигуры будут казаться вследствие стробоскопического эффекта неподвижными; таким источником света может служить, напри,мер, неоновая лампа.

Измеряя частоту тока питания лампы в момент остановки интерференционных фигур, можно определить частоту изучаемых механических колебаний.

Стробоскопический метод может оказаться полезным и при изучении инфразвуков и обычных звуков.

Изменяя фазу тока, питающего лампу, можно заставить интерференционные фигуры останавливаться в разных положениях, что облегчает определение амплитуды изучаемых механических колебаний.

Предлагаемый способ может быть использован для непосредственного измерения звукопроводности и звукоизолирующих свойств тел по измерению амплитуд колебаний в разнь1х точках колеблющегося тела, например, на концах стержня. Для этого, например, в случае

стержня, можно прикрепить ни каждом конце по одному элементу интерферирующих систем.

Способ может служить для изучения вибраций во всякого рода сооружениях, механизмах, мащинах, двигателях, в почве, жидкостях и газах, а также для медицинских и биологических целей (пульс, кровообращение и т. п.).

Предмет изобретения.

Способ измерения механических колебаний, с применением интерферометра, подвижная часть которого скреплена с колеблющейся испытуемой системой, отличающийся тем, что интерферометр освещают модулированным источником света, например, неоновой лампой, питаемой током переменной частоты, которую подбирают так, чтобы интерференционные фигуры (кольца, полосы и т. п.) вследствие стробоскопического эффекта останавливались в той или иной из фаз.