Лазерный однокомпонентный измеритель вибрации
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Содержание:
Введение
. Лазерный однокомпонентный измеритель вибрации
.1 Назначение, состав и работа лазерного однокомпонентного измерителя вибрации
.2 Формула изобретения
2. Пространственное моделирование рассеянного когерентного излучения на сферических микрочастицах
2.1 Расчет состояний поляризации
.2 Расчет распределения интенсивности рассеянного излучения
.3 Расчет сигнала на выходе фотоприемника
.4 Координаты зоны измерения
.5 Расчет градуировочных характеристик датчика
. Метод Мюллера и Джонса
.1 Расчет по методу Мюллера прохождения неполяризованного лазерного пучка через преобразователь поляризации
.2 Расчет по методу Джонса прохождения полностью поляризованного лазерного пучка через оптическое устройство
.3 Сравнение методов расчета Мюллера и Джонса
Выводы
Литература
Введение
Уникальные физические особенности лазерных методов определяют многие их достоинства. Это возможность дистанционного бесконтактного измерения вибрации и отсутствие влияния на резонансные свойства объектов, в том числе микроскопических размеров; возможность измерений без предварительной подготовки поверхности объекта и оперативное измерение вибраций в различных точках объекта в опасной для персонала зоне (химически агрессивной, с высокой температурой, радиацией и т.д.).
Лазерный однокомпонентный измеритель вибрации относится к измерительной технике и может быть использован для измерения параметров вибрации диффузно рассеивающих объектов. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет повышения отношения сигнал/шум.
В данной работе будет рассмотрено назначение, состав и работа лазерного однокомпонентного измерителя вибрации, а также формула его изобретения.
Следующий этап курсовой работы - расчет по методу Мюллера прохождения неполяризованного лазерного пучка через преобразователь поляризации и расчет по методу Джонса прохождения полностью поляризованного лазерного пучка через оптическое устройство; сравнив оба метода расчета, сформулировать выводы.
Метод Мюллера используется, как правило, для описания оптических схем некогерентной оптики. Этот метод позволяет описывать прохождение лазерных пучков, либо световых пучков не когерентных для случаев, когда эти пучки полностью поляризованы, частично поляризованы или неполяризованы.
Метод Джонса - описывает прохождение лазерного пучка через когерентный оптический преобразователь, для случая, когда лазерные пучки полностью когерентны и полностью поляризованы (степень поляризации 100%). Этот метод учитывает фазовые соотношения и соответствующие преобразования в фазы.
1. Лазерный однокомпонентный измеритель вибрации
.1 Назначение, состав и работа лазерного однокомпонентного измерителя вибрации
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вибрации диффузно рассеивающих объектов.
Цель изобретения - повышение точности измерений за счет повышения отношения сигнал/шум.
На рис.1.1. представлена блок-схема устройства; на рис.1.2. - диафрагма с указанием расстояний между попарно симметричными отверстиями.
Лазерный однокомпонентный измеритель вибрации содержит расположенные на одной оптической оси первый оптический квантовый генератор 1, излучающий на трех длинах волн ?1, ?2 и ?3 поляризационный расщепитель 2, диафрагму 3 с семью отверстиями, расположенными на одной оси, центральное отверстие находится на оси квантового генератора 1, остальные отверстия попарно симметричны относительно центрального отверстия и образуют первую, вторую и третью пары отверстий, которые расположены в порядке возрастания расстояния между отверстиями в паре, и фокусирующий объектив 4, фокусирующий излучение на диффузно рассеивающей колеблющейся поверхности 5 объекта и собирающий рассеянные лучи 6-11 в пределах отверстий диафрагмы 3, первый смеситель 12 с двумя выходами, состоящий из последовательно расположенных первого зеркала 13 и первого светоделителя 14, оптически связанный с первой парой отверстий диафрагмы 3, второй смеситель 15 с двумя выходами, состоящий из последовательно расположенных второго зеркала 16, первого фазорегулятора 17 и второго светоделителя 18, оптически связанный с второй парой отверстий диафрагмы 3, третий смеситель 19 с двумя выходами, состоящий из последовательно расположенных третьего зеркала 20, второго фазорегулятора 21 и третьего светоделителя 22, оптически связанный с третьей парой отверстий диафрагмы 3, первый интерференционный светофильтр 23 на длину
Рис. 1.1. Блок-схема лазерного однокомпонентного измерителя вибрации:
- квантовый генератор;
- поляризационный расщепитель;
- диафрагма;
- фокусирующий объектив;
- диффузно рассеивающаяся колеблющаяся поверхность объекта;
- 11 - рассеивающиеся лучи;
, 15, 19 - смесители;
, 16, 20 - зеркала;
, 18, 22 - светоделители;
, 21 - фазорегуляторы;
-25, 28-30 - интерференционные светофильтры;
, 31 - собирающий объектив;
- фотоприемник;
- световод;
- измеритель доплеровской частоты;
- квантовый генератор;
- вращатель плоскости поляризации.
волны , первый интерференционный светофильтр 24 на длину волны и первый интерференционный светоф?/p>