Оптический датчик для контроля двухкоординатных перемещений

(51)01 11/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВУХКООРДИНАТНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Автор Юркова Наталья Аркадьевна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Оптический датчик для контроля двухкоординатных перемещений, содержащий оптически связанные источник излучения, два фотоприемника, световодный излучающеприемный узел, выполненный в виде линейки волоконно-оптических световодов, при этом центральный излучающий световод оптически связан с источником излучения, а два боковых приемных световода расположены симметрично относительно оптической оси центрального световода и оптически связаны с фотоприемниками, и отражатель, предназначенный для крепления на объекте контроля, отличающийся тем, что отражатель выполнен в виде двух плоских зеркал, соединенных друг с другом таким образом, что плоскости их поверхностей образуют между собой угол , величина которого связана с апертурным угломизлучающего световода соотношением 180-2. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что плоскости зеркал расположены перпендикулярно краевым лучам излучающего световода. 7617 1 2005.12.30 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля двухкоординатных перемещений. Известен рефлектометрический волоконно-оптический датчик, содержащий излучающий и приемный волоконно-оптические световоды. Датчик предназначен для измерения перемещений плоской зеркальной поверхности в направлении, перпендикулярном торцам волоконных световодов. 1 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является датчик к устройству для измерения линейных перемещений, содержащий приемнопередаточный узел, который выполнен в виде трех световодов, центральный из которых оптически связан с источником излучения, а крайние расположены симметрично оптической оси центрального световода и оптически связаны с фотоприемниками. Приемнопередаточный узел оптически связан с отражателем, выполненным в виде регулярного образного световода, расположенного симметрично относительно оси центрального световода. При смещении объекта контроля, на котором укреплен отражатель, изменяется число засвечиваемых торцов волокон. 2 Оба эти устройства обеспечивают возможность измерения перемещений объекта контроля только в одном направлении перпендикулярно или параллельно торцам приемнопередающих световодов. Задачей изобретения является разработка конструкции одноканального рефлектометрического волоконно-оптического преобразователя, позволяющего измерять перемещения объекта контроля по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Поставленная задача достигается тем, что в оптическом датчике для контроля двухкоординатных перемещений, содержащем оптически связанные источник излучения, два фотоприемника, световодный излучающе-приемный узел, состоящий из излучающего и двух приемных световодов, и отражатель, предназначенный для крепления на объекте контроля, согласно изобретению, отражатель выполнен в виде двух плоских зеркал, соединенных друг с другом таким образом, что плоскости их поверхностей образуют между собой угол . Величина угласвязана с аппертурным угломизлучающего световода соотношением 180-2. Плоскости зеркал расположены перпендикулярно краевым лучам излучающего световода. На фиг. 1 изображена принципиальная схема и оптический тракт датчика на фиг. 2 схема измерения для ненулевого значения смещения х. Датчик содержит источник 1 света, два фотоприемника 2, излучающе-приемный узел 3, отражатель 4, предназначенный для крепления на объекте контроля. Датчик работает следующим образом. При смещении объекта контроля вместе с отражателем 4 вдоль оптической оси излучающе-приемного узла 3, численные значения поперечных размеров 1, 2 площадей засветки приемных световодов остаются равными между собой 123, (1) 2 где- расстояние от торцов излучающе-приемного узла до вершины отражателя- поперечный размер излучающего световода. Измеряя величины 1, 2 из соотношения (1) можно найти величину . При смещении отражателя параллельно торцам световодов изменяется соотношение величин 1, 2. Измеряя значения 1, 2 по формуле (2) определяется величина х данного смещения 2 1 . (2) 2 2 7617 1 2005.12.30 В этом случае величинарассчитывается по одной из формул Источники информации 1. Зак .А. Волоконно-оптические преобразователи с внешней модуляцией. - М. Энергоатомиздат, 1989. - 128 с. ил., с. 38. 2. Авторское свидетельство СССР 1527490, МПК 01 В 11/00 // БИ 45, 1989. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.