Преобразователь ускорения Советский патент 1982 года по МПК G01P15/93 G01H9/00 

Изобретение относится к виброметрии и предназначено для измерения параметров вибрации.

Известен преобразователь ускорения, содержащий цилиндрический корпус с закрепленной в нем посредством упругого элемента инерционной массой и отражателем и световоды, оптически связанные с осветителем и фотоприемником, а отражатель жестко закреплен .на инерционном элементе Ci.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность, так как измеряемая величина пропорциональна изменению длины оптического пути внутри датчика. .

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров вибрации.

Указанная цель достигается.тем, что преобразователь ускорения снабжен поляризатором, расположенным между световодами и инерционной массой, и жидким кристаллом, расположенным между отражателем, жестко закрепленным в корпусе, и инерционной массой, а последняя выполнена в виде оптически прозрачного анизотропного цилиндра.

Кроме того, в корпусе выполнены винтовые -прорези, каждый упругий элемент представляет собой плоскую пружину с шаром на конце, другой конец которой закнеплен .в кольце, взаимодействующем с прорезью.

На фиг. 1 изображен преобразователь ускорения, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 ; на фиг. 3 структурная схема электронногр блока преобразователя ускорения.

Преобразователь ускорения содержит цилиндрический корпус 1 .с закрепленной в нем посредством упругого элемента 2 инерционной массой 3 и отражателем 4 и световоды 5 и б, оптически связанные с отсветителем 7 и фотоприемником 8.

Преобразователь ускорения снабжен поляри.затором 9, расположенным между световодами 5 и 6 и инерционной массой 3, и жидким кристаллом 10, расположенным между отражателем 4, жестко закрепленным в корпусе 1, и инерционной массой 3, выполненной в виде оптически прозрачного аниэотроп:ного цилиндра, помещенного в металлическое кольцо 11.

Между инерционной массой 3 и жидким кристаллом 10 расположена прозрачная гибкая упругая пленка 12. Инврционная масса 3 уравновешена гибкой мембраной 13.

В корпусе 1 выполнены винтовые прорези 14, каждый упругий элемент 2 представляет собой плоскую пружину с шаром 15 на конце,другой конец которой закреплен в кольце 16 , взаимодействующе с прорезью 14 и выполненном с возможностью фиксации винтами 17. Корпус 1 выполнен с винтовым выступом 18, вворачиваемым в измеряемый объект 19. Электронный блок состоит из последова тельно соединенных фотоприемника 8, усилителя 20, детектора 21, цифрового вольтметра 22 и последовательно соединенных усилителя 23 с автоматической регулировкой усиления, вход которого соединен с усилителем 20, и частотомера 24.

Устройство работает следующим образом.,

Световой поток от осветителя 7 по световоду 5 передается поляризатору 9 и выходит иэ него плоскополяризованным, проходит прозрачный анизотропный цилиндр, жидкий кристалл 10 и, отразившись от отражателя 4, возвращается на поляризатор 9. При этом отраженный световой поток в зависимости от расположения оптических осей молекул жидкого кристалла либо задерживается, либо пропускается поляризатором 9 на фотоприемник 8 . При колебаНИИ.инерционной массы 3 молекулы в жидком кристалле 10 отклоняются от своего первоначального положения и на фотоприемнике 8 возникает оптиЦеский сигнал, который преобразуется в. нем в электрический сигнал и затем, усиленный усилителем 20, поступает на детектор 21 и усилитель 23 с автоматической регулировкой усилеНИЯ-. Информация об амплитуде и частоТе колебаний считывается с вольтметра 22 и частотомера 24.

Юстировка преобразователя ускорений осуществляется поворотом коль-, ца 16 в прорезях 14, при этом происходит перемещение инерционного элемента вдоль его оси.

Применение преобразователя ускорений позволяет повысить точность устройства за счет увеличения чувствит ельности преобразователя и обеспечения юстировки преобразователя после его.сборки и во время его работы.

Формула изобретения

1. Преобразователь ускорения, содержащий цилиндрический корпус с закрепленной в нем посредством -упругого элемента инерционной массой и отражателем и световоды, оптически связанные с осветителем и фотоприемником, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров вибрации, он снабжен поляризатором, расположенным между световодами, и инерционной массой, и жидким кристаллом, расположенным между отражателем, жестко закрепленным в корпусе, и инерционной массой, а последняя выполнена в виде оптически прозрачного анизотропного цилиндра.

2. ПреЬбразователь по. п.1, о т л ичающийся тем, что в корпусе выполнены винтовые прорези, каждый упругий элемент представляет собой плоскую пружину с шаром на конце, другой конец которой закреплен в кольце, взаимодействующем с прорезью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 2748173, кл. G 01 Р 15/08, 1979 (прототип ).

14

-т

16