SU1536196A1 - Пьезооптический измеритель деформации объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к определению деформаций конструкций посредством пол ризационно-оптических преобразователей. Цель изобретени  - повышение точности измерени  деформаций посредством выполнени  элемента, св зывающего чувствительный элемент с объектом в виде коаксиального соединени  двух стержней. Дл  этого два стержн , установленных между чувствительным элементом из фотоупругого материала и опорной платой, расположены соосно по оси нагружени , причем один стержень выполнен в виде полого цилиндра, а другой - в виде сплошного цилиндра, частично расположенного внутри полого. Деформаци  чувствительного элемента приводит к изменению величины светового потока и, следовательно, к изменению сигнала на выходе фотоприемника в зависимости от величины деформации. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной техьиье, к определению деформаций конструкций посредством пол ризациинио-оптических преобразователей .

Цель изобретени  - повышение точности измерении деформаций.

На чертеже чринедена схема пьезо- оптического измерител  деформации объеь та.

Пьезооптичс ьни измеритель деформаций сод. спорные платы 1 и 2, предназн 1че нь и дт  укреплени  на контролир%тч объекте, св занные между собой ( .лмнительными элементами 3, имеч пч .. тпрречные утоньшенные участм1 «. Ч1о+т,у элементом 5 из

фотоупругого материала и опорной плитой 1 установлены два вспомогательных стержн  6 и 7, которые расположены соосно оси нагружени  измерители деформаций, причем стержень 7 выполнен в виде полого пичиндра. Стержень 6, частично проход щий внутри полого стержн  7 с одной стороны контактирует с чувствительным элементом 5 из фотоупругого материала, а с другой стороны с помощью фланца 8

через теплоизолирукш.ую прокладку 9 соединен со стержнем 7. Другой конец стержн  7 прикреплен к опорной плате 1. Стержни 6 и 7 (одержат средства 10 и 11 нагревт, подключенные

сл

СС

о

со о

дифференциально к усилителю электронной схемы измерител .

Измеритель деформации содержит по- л ризованно-оптический преобразователь (не показан), состо щий из источника света, пол ризатора, четвертьволновой пластины, чувствительного элемента из фотоупругого материала, анализатора и фотоприемника.

Пьезооптический измеритель деформаций работает следующим образом.

Опорные платы 1 и 2 прикрепл ютс  к испытываемому объекту, деформаци  которого посредством стержней 6 и 7 передаетс  на чувствительный элемент 5 из фотоупругого материала. Деформаци  чувствительного элемента 5 приводит к изменению величины светового потока, падающего на фотоприемник, и, соотствтенно, к изменению сигнала на выходе фотоприемника по синусоидальному закону в зависимости от величины деформации. Передаточна  характеристика электронной схемы выбираетс  таким образом, чтобы при нахождении рабочей точки пол ризации-оптического преобразовател  на середине восход щего (или ниспадающего), участка на средствах 10 и И нагрева было оди- лаковое напр жение. Изменение температуры окружающей среды приводит к смещению рабочей точки пол ризацион- но-оптической схемы в силу разности коэффициента температурного расширени  материалов испытываемого объекта и конструктивных элементов пьезоопти- ческого измерител  деформаций. Вследствие этого на выходе пол ризацион- но-оптического преобразовател  воз- никает сигнал, подаваемый на вход у с иЛИТРЧЯ , выход которого св зан со средствами 10 и 11 нагрева. При этом напр жение на средствах 10 и 11 нагре а измен етс , что ведет к изменению

0

5

температуры вспомогательных стержней 6 и 7 и, соответственно, их длины. Причем изменение длины стержн  6 приводит к изменению общей длины компенсатора температурных деформаций с тем же знаком, а изменение длины стержн  7 - с противоположным знаком.

Таким образом, при включении электрической цепи предлагаемого устрой ства рабоча  точка пол ризационно- оптической схемы автоматически устанавливаетс  на середине восход щего (или ниспадающего) участка в зависимости от типа используемого усилител  электронной схемы (инвертирующий или неинвертирующий) и пор дка подключени  средств 10 и II нагрева.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Пьезооптический измеритель деформации объекта, содержащий опорные платы, предназначенные дл  креплени  на контролируемом объекте, чувствительный элемент из фотоупругого материала , два стержн , установленные между чувствительным элементом и опорной платой, отличающи й- с   тем, что, с целью повышени  точности, каждый стержень выполнен в виде цилиндра, один из которых полый и имеет внутренний диаметр больше наружного диаметра другого цилиндра , полый цилиндр закреплен в опорной плате, в которой соосно месту закреплени  полого цилиндра выполнено отверстие с диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндра, сплошной цилиндр коаксиалъно установлен в полом цилиндре и закреплен одним торцом со свободным торцом полого цилиндра, а другой предназначен дл  контактировани  с чувствительным элементом.