Тахометрическое устройство Советский патент 1980 года по МПК G01P3/36 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционных измерений флуктуации скорости вращения в нределах одного оборота.

Известно тахометрическое устройстЕЮ, .содержащее источник света, зеркальный отражатель, укрепленный на исследуемом объекте, кодирунхиий диск с прорезями, фотоприемник и резистор l.

Недостатками известного устройства являются его сравнительная сложность, вызванная трудностью изготовления кодирующего диска с прорезями, и невысокая точность измерений флуктуации скорости в пределах одного оборота.

Наиболее близко к предлагаемому тахометрическое устройство , содержащее источник света, зеркальный отражатель, закрепленный на исследуемом объекте, фотоприемник и регистратор 2 .

Известное устройство отличается проС1ЧЭТОЙ конструкции.

Недостатком его является невысокая точность измерения параметров вращения, вызванная малой крутизной фронтов получаемых с его помощью импульсов.

Цель изобретения - повышение точности параметров вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введена оптическая призма, расположенная между зеркальным отражателем и фотоприемником. Причем призма может быть вьгполнена из нескольких стекол с различным показателем преломления для ускорения процесса измеретшя.

На фиг. 1 приведена схема тахометрического устройства; на фиг. 2 - изображен ход световых пучков в рабочЫ) призме; на фиг. 3 - конструкция одного из вариантов рабочей призмы.

Устрюйстгю содерж1гг источник I коллим1фовашюго монохроматич(х:кого света, например лазер непрерывного , установленный перед плоским отражателем 2, зaкpeплeнны vf на измеряекюм объекте 37 3. На пути отраженных от отражателя 2 лучей расположена ра(х)чая гфизма 4 с дифрагмой 5, за которой разме цен (jjoi -приемник 6, включенный последовател1 но с блоком 7 формирования импульсов и регистратором 8 измеряемь1х величин. Устройство работает следующим образом. Отраженный от отражателя 2 световой пучок, описывая дугу, попадает в рабочзто npHONiy 4, от гипотенузной грани которой он: отражается и преломляется, поглощаяс диафрагмой 5. При совпадении угла падения пучка света с критическим значением часть световой энергии распространяется вдоль гипотенузной грани рабочей призмы в виде Соковой волны, на пути которой помещен фотоприемник 6. Действие устройства базируется на физическом эффекте , заключающемся в том, что световая энергия при ее падении под критическим углом из оптически более плотной среды на границу с менее оптически плотной средой не только отражается, но в виде поверхнортных световых волн распростратшется вдоль поверхности раздела. Взаимодействуя с поверхностью раздела сред, часть энер гии поверхностной световой волны уход: гг постепешю назад, в оптически более плотную среду (см. фиг. 2). При измерении периода вращения объекта измеряется время между импуль сами энергии &)ковой волны от одного отражателя по переднему (заднему) фрон ту сигнала. Количество ofepOTOB объекта в секунду определяется по формуле . где t - время между сигналами в мш-: росекундах, Флуктуапия скорости вращения объектов в пределах оборота определяется раз ностью мгновенных скоростей, замеренных при различных углах поворота плоского отражателЯо Ряд измерений длительности импульсов энергии боковой волны (передний-задний фронты) поз1ад.Оляет получить распределение скорости и определить максимальные отклонения скорости леи гпак п пШирина - длительность импулЕ сов энергии боковой волны определяется скоростью вршдештя объекта и углом расходи1 то :ти светового пучка (постоянная величина). Для ускорения измерений флуктуации скорости можно использовать несколько плоских отражателей, укрепленных по периметру измеряемого объекта, а также применить рабочую призму, изготовленную из нескольких стекол с разли шым показателем преломления (см, фиг.З). В последнем варианте рабочая призма ({юрМ1фует несколько боковых волн, соответствуюших критическим углаХ, но необходг то разделение или расщирение световогю пучка, 1 а11равляемого в рабоч то призму. Формула изобретения 1.Тахо метрическое устройство, содержащее источник света зеркальный отражатель, закреплет ый на исследуемом объекте, фoтoпpиe шик и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повьниения точности измерения параметров вращения, в него дополнительно введена оптическая призма, расподо« женная между зеркальным отражателем и отоприемтшком. 2,Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что призма вьшолнена из нескольких стекол с различным показателем преломления. Источнггки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1673421,42 о 13/10 (Q01 Р 3/36) опублик, 1973. 2.Патент ФРГ К 1957494, кл. & О1Т) 21/О4, опублик. 1975 (прототип).