Устройство для бесконтактного определения резонансных частот элементов механизмови приборов
355508
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
M. Кл. G Olh 13/00
G O1r 23/00
Заявлено 24Х.1971 (№ 1660305/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 3,XI.1972
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.317.761(088.8) Авторы изобретения
Н. И. Единак и Г, А. Груничева
Г
q>re) lI
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЗМОВ
И ПРИБОРОВ
Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для бесконтактного определения резонансных частот элементов механизмов и приборов.
Резонансная частота может быть определена либо с помощью микроскопа, либо с помощью пьезоэлектрического индикатора, на котором крепится исследуемый элемент, либо интерференционным методом с применением лазера.
Способ определения при помощи микроскопа является самым грубым и применяется для определения резонансных частот крупногабаритных узлов.
С помощью пьезоэлектрического индикатора можно обнаружить лишь резонанс элементов конструкции по изменению величины и фазы выходного сигнала, но нельзя определить, в каком именно элементе локализовано обнаруженное явление. Установление места резонанса производится ручным способом путем поочередного демпфирования элементов конструкции и наблюдения за изменениями величины и фазы выходного сигнала. Зачастую это приводит к ошибкам и пропускам резонансов.
Интерференционный способ с применением лазера дает возможность определять резонансы микроминиатюрных деталей и находить
1тезош1рующис элементы бесконтактным путем.
Однако этот способ практически непригоден для производственных условий, так как требует идеальной изоляции от вибрационных поS мех и защиты от акустических шумов, а также наличия зеркальных или шлифованных поверхностей исследуемых элементов.
Целью изобретения является устранение перечисленных выше недостатков.
10 Сущность изобретения состоит в том, что луч света, отраженный от исследуемого элемента, который закреплен на вибростенде, имеет модуляцию вследствие расфокусировки, и резкое возрастание амплитуды модуляции, 1S регистрируемое с помощью фотоэлектронного умножителя и осциллографа, позволяет определить резонансную частоту.
Предложенное устройство изображено на чертеже, где
20 1 — лазер непрерывного излучения;
2 — полупрозрачное зеркало;
8 — фокусирующий микроскоп;
4 — исследуемый элемент;
5 — источник вибрационных колебаний
25 (вибростенд); б — светофильтр;
7 — фотоэлектронный умножитель (ФЭУ);
8 — блок питания ФЭУ;
9 — катодный повторитель;
30 10 — измерительный усилитель;
355508
Составитель В. Афанасьев
Техред T. Курилко
Редактор В. Левятов
Корректоры: E. Миронова и E. Талалаева
Заказ 3653/18 Изд. Ы 1507 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 5К-35, Раунская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
11 — осциллограф;
12 — источник синусоидальных электрических колебаний звуковых частот.
Устройство работает следующим образом.
Луч лазера 1 проходит через полупрозрачное зеркало 2 и с помощью микроскопа о фокусируется на исследуемом элементе 4 узла, закрепленного на вибростенде б. Отраженный от элемента луч с помощью полупрозрачного зеркала направляется на фотоэлектронный умножитель через светофильтр б, сигнал с которого усиливается и измеряется или визуально просматривается на экране осциллографа.
При вибрации исследуемого элемента происходит модуляция света отраженного луча вследствие расфокусирования. Амплитуда и частота выходного сигнала соответствуют амплитуде и частоте перемещения вибрирующего элемента. Резкое возрастание амплитуды сигнала в два и более раз при плавном изменении частоты вибрации свидетельствует о наличии резонанса. Явление резонанса и сам резонирующий элемент определяют однозначно.
5 Предмет изобретения
Устройство для бесконтактного определения резонансных частот элементов механизмов и приборов, содержащее источник света, напри10 мер лазер непрерывного действия, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения нечувствительности к вибрационным и акустическим шумам, некритичности и чистоте обработки поверхности исследуемого элемен15 та, оно снабжено оптической системой, состоящей из полупрозрачного зеркала, фокусирующего микроскопа и светофильтра, соединенных последовательно и формирующих падающий и отраженный лучи света, связанной с ин20 дикатором, состоящим из фотоэлектрического умножителя, усилителя низкой частоты и осциллографа.
