Оптико-механический преобразователь перемещений Советский патент 1979 года по МПК G01P3/36 

. ; : I. .

Изобрете1ше относится к измерительной технике и может быть использовано Б устройствах преобразоващй перем , щений.

Известен емкостной преобразователь нейного перемеще1шя, представляющий собой цилиндр с поршнем,: шток которого соединяется с контролируемым объектом. Перемещение, штока вызывает Изменение емкости элёктродвгой системы, включенной в мостовую схему ij.

Недос1 атком, известного устройства ;является сложная электрическая и малая чувствительность преобразоза.теля.

Известен Также оптико-механический преобразователь перемещений (ОМПП), принцип действия которого основан на использовании законе Б; ьра-ЛамбертаБера 2.

Известный ОМПП содержит источник света, кювету со светопоглощающей жидкостью, фотоприемник и оптико-механическую систему в виде резьбовых стержней и цилиндров, оптически сопряч

женных с источником света и фотопри ем1шком.

Недостатком известного ОМПП является малый Динамический диапазон и низкая чувствительность.

Цель предлагаемого изобретеш1я расширение динамического диапазона измерений и увеличение чувствительности.

Для этого оптико-механическая система преобразователя выполнена .в виде статической и подвижной системпопарных зеркал, соединенных с исследуемым объектом, кроме того, имеется дополнительно уголковый отражатель, жестко соединенный с системой отсчета, по от- :

5 нощению; к которой измеряются перемещения.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого преобразрвате;ш; на фиг, 2 - его оптическая схема.

0

ОМПП содержит источник света 1, кювету 2 для светопоглощающей жидкости, статическую систему зеркал 3, подвижную систему зеркал 4, уголковый; отражатель 5, фотоприемтж 6, свето™ поглощающую жидкость Q . Подвижная система аеркап 4 связана при помоши штокас нсслецуемым объектом, статическая система зеркал 3 и уголковый бтражатель J5 жестко связаны с системой отсчета (в данном случае системой отсчета является кювета 2), в которой Б жидкости расположена оптико-механическая система, сос тоящая из статической системы зеркал 3, подвижной системы зеркал 4 и отражателя 5, Устройство работает следующим образом, . В исходном состоянии подвижная и статическая системы аеркап 4 и 3 наxojjfiTCH на заранее заданном расстоя-. 1ШИ одно от другого. Перемещения объе тапередаются подвижной системе зер--: кал, is результате чего мегюется оптическая цл1|на хода луча X в жидкости а , которая имеет коэффициент поглощения К, что, в свою очередь, ириводит к модуляции светового потока согласно закона Ламберта-Бугера-БераЗ С д6 где tJQ - величина светового потока пуч ка дучей на входе в среду; и - величина светового потока лучей на выходе из среды. Так как. оптико-механическая сис тема состоит из Ц элементарных зеркальных ячеек, то оптическая длина хода лучей Ь в жидкости определ51ется как , где Е - расстояние от входа луча в прозрачную жидкость до уголкового ОТ ражателя (фиг. 2);

а

/ 14 Ь - расстоящте между зеркалами одной ячейки; П - количество 9лементпрг1Ь х jpieек. Таким образом, изменеше величины светового потока являва ся информацией о перемещении исследуемого объекта, а чувствительность и диггамический диапазон оптического преобразователя перемещеш1Й увелишвается с увеличением количества элементарных зеркальных ячееКо Формул изобретения Оптико-4леханический преобразователь перемещений, состоящий из источника света, кюветы со светопрглощающей жидкостью, фотоприемника и гуттико-ме- ханической системы, оптически сопряженной с источником света и фотоприемником, о тли чающийся тем что, с целью расширения динамического Диапазона измерений и увеличения чувствительности, оптико-механическая система преобразователя выполнена в виде статической и подвижной системы попарио параллельных зеркал, соединенных с исследуемым объектом, и уголкового отражателя, жестко соеданенного с сис темой отсчета, по отнощению к которой измеряются перемещетшЯо Источники инфорМахчи, принятые во BmiMBime при экспертизе 1.Емкостной датчик линейного перемещения - Экспресс-информация, Приборы и элементы автоматики и вычислительной техшши, 1976, № 19. 2.Патент США № 3987699, кл. 85-62, 1976.