Способ контроля вибросмещений и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01H9/00 

J ,. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для определения вибросмещенийконструкций .

Известен способ контроля вибросмещений, заключакедийся в том, что закрепляют на вибростенде объект исследований, направляют под углом луч света в точку контролируемой поверхности и определяют вибрационное воздействие на объект по величине отклонения луча, отраженного от исследуемой точки объекта f ,

Для этого используют устройство, содержащее источник света, зеркгшьный отражатель, закрепляемый на исследуемом объекте, и фотоприёмники.

Недостатком этого способа являетcfi. низкая точность измерений вследств е неучитываемого углового отклонения луча света.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что направляют дополнительный луч по нормали к контролируемой поверхности в исследуемую точку и определяют изменение падениялуча света по величине отклонения отраженного дополнительного луча, а значение вибросмещения X расчитывают по,формуле:

V - $2

где L - активная длина измерительного луча; X - вибросмещение исследуемой

точки- контролируемой поверх10ности; А - величина отклонения луча

света, отраженного от поверхности под углом с , - угол поворота плоскости/ка15сательной к контролируемой поверхности в .исследуемой точке;

х - угол падения луча на.контролируемую поверхность в этой

20 точке.

Устройство для осуществления способа отличается тем, что зеркальный отражатель выполнен в виде трехгранной прямоугольной призмы, одна из

25 граней которой установленаперпендикулярно падающему световому лучу. На фиг.1 изображена графическая йлл дстрация хЬда лучёй 6т йсточника измерения, направленйых на колеблющийся исследуемый объект и отраженных от него} на фиг.2 - устройство для осуществления способа.

Устройство для осуществления способа содержит источник 1 света, зеркальный отражатель 2, закрепляемый на исследуемом объекте 3, и фотоприемники 4 и 5. Зеркальный отр;ажатель 2 выполнен в виде трехгранно прямоугольной призмы, одна из гране которой установлена перпендикулярно падающему световому лучу, на пути которого, перёд зеркальным отражателем 2, установлено полупрозрачное зеркало б, а после - дополнительны зеркальный отражатель 7.

Способ контроля вибросмещений заключается в следующем. .

На вибростенде закрепляют объект 3 исследований, направляют -под углом луч 8 света в точку контролируемой поверхности и определяют вибрационное воздействие на объект 3 по величине отклонения луча 8, отраженного от исследуемой точки объекта 3 Дополнительный,луч 9 направляют по нормали к контролируемой поверхности в исследуемую точку, определяют изменение отклонения угла падения луча 8 сзвета по величине отклонения отраженного дополнительного луча 9, а значение вибросмёщения Х расчитывают по формуле: V .

где L - активная длина измерительного луча; X - вибросмещёниеисследуемой

точки контролируемой поверхности;

А - величина отклонения луча света, отраженного от поверхности под углом с ; - угол поворота плоскости, касательной в исследуемой точзке к контролируемой поверхности ; , . . dL - угол падения луча на контролируемую поверхность в этой точке.

Дополнительный луч света чувствителен только к изменению угла падения Луча, и по величине угла отклонения дополнительного луча 9 Определяют :

/ Р /

Г - Т }

гйе величина отклонения дополнительного луча;

расстояние от объекта до плоскости измерений .

Тогда веЛичи.на отклонения луча 8

равна:

. Лу

где L- - расстояние от объекта до плоскости измерения луча, отраженного под углом о ,

746203

а выражение для определения величины вибросмещения будет иметь вид:

;

2 sind.

J Устройство работает следующим образом.

Лучи 8 и 9 света направляются по нормали к перэдней грани зеркального отражателя 2. Световой луч 9, отраQ -жаясь от передней грани зеркального отражателя 2, через полупрозрачное зеркало 6 проходит на фотоприемник 4 , где происходит преобразование отклонения дополнительного луча 9 в электрический сигнал. Луч 8 света, пройдя через зеркальный отражатель 2 .и отразившись от дополнительного зеркального отражателя 7, попадает на фотоприемник 5. .

Основным преимуществом изобрете0 .ния является то, что в процессе контроля появляется возможность измерения угла падения луча света на исследуемый элемент поверхности, что повышает точность контроля.

Формула изобретения

1.Способ контроля вибросмещений, заключающийся в том, что на вибростенде закрепляют объект исследований, направляют под углом луч света в точку контролируемой поверхности и определяют вибрационное воздействие на объект по величине отклонения

луча, отраженного от исследуемой,

точки объекта, отличающийс я тем, что, с цейью повышения точности измерений, направляют дополнительный луч по нормали к контролируемой поверхности в исследуемую точку

и определяют изменение угла падения луча света по величине отклонения отраженн огодополнительного луча, а значение вибросмещений X расчитывают по формуле:

. ,, A-btg f .

Zsind.

где L - активная длина измерительного луча;

X - вибросмещение исследуемой точки контролируемой поверхности;

А - величина отклонения луча света, отраженного от поверх-ности под углом 0 ;

- угол поворота плоскости, касательной к контролируемой поверхности в исследуемой точке;

(А - угол падения луча на контролируемую поверхность в этой точке.

2.Устройство для осуществления способа контроля вибросмещений по П.1, содержащее источниксвета, зеркальный отражатель, закрепленный

на исследуемом объекте, и фотоприемНИКИ, отличающееся тем, что, зеркальный отражатель выполнен в виде трехгранной прямоугольной призмы, одна из граней которой установлена перпендикулярно падающему световому лучу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иориш Ю.И. Измерение вибрации, М., -Машгиз, 1956, с.302, фиг.319 (прототип).