Введение к работе
Актуальность темы,
Волоконно-оптические датчики перемещений (ВОДП) широко пользуются а системах автоматического управления для определения рамэтрор технологических процессов, связанных с измерением ли-йнызс перемещений и вибраций, для контроля состояния проншлен-х изделий в процессе эксплуатация. Принцип действия рефлекто-трических ВОЛП с модуляцией интенсивности световой волны анало-чен принципу действия отражательных оптронов. Одноканальні» ДП содержат источник излучения, излучающий и приемный световоды фотоприемник. Известно, что на волоконные световоды (ВС) не иянзг электромагнитные и электростатические поля, изменэние тем-ратур s широком диапазоне и другие неблагоприятные воздействия.
Однако в реальных условиях результат измерений ВОЛП зависит загрязненности окружавшей среды, температуры, старения, внеш-х засветок, которые приводят к изменениям коэффициента отраюз-я поверхности контролируемого обьекта, мощности источника нзлу-ния, параметров фотоприешкка, Необходимость в частых калкбров-х„ обусловленная нелинейностью функции преобразования (ФП) ВОДП взкеюшиимися условиями контроля увеличивает затраты на эксплу-ацшв датчиков. Суаествушиэ шгода компенсации указанных фахто-в на позволяют получить калш погрешности измерений при изшне-и изшряег&к параметров в широкій диапазонах. В связи с этим гуальной является задача разработки ВОЛП, результат измерения горых не зависит от дестабилизируицях факторов. Актуальный яв-атся такаэ уменьшение погрешности от нэлинейкости ВОДП.
Паль и задачи исследований.
Пельи работы является уменьшение погрешностей из изрекли ВОДП условиях воздействия на них дестабллиэирувдих факторов.
Для этого в диссертации решались следупцие основные задачи:
анализ существующее ВОДП, катодов ш средств коррекции пог-шостей ВОДП;
разработка принципов построения амплитудных,, время-им-гсьсных и фазовых ВОДІЇ со структурное избыточностью?
создание математических моделей многоканальных ВОДП при жальном и диффузном отраяэнии of плоскости; . /' '
- разработка конструкций к алгоритмов- функционирования , ВОДП
структурной избыточностью;
- оценка погрешностей разработанных ВОЛИ
Методы исследований базируется на нсп< зованни численных методов решения систем уравнений, числені интегрирования с применением ЭВЙ, аппарата линейной алгебры, : рии погрешностей и теории вероятности.
Научная новизна работы заключается в следую
-
Разработаны алгоритмы функционирования амплитудных, время-пульсньк, фазовых ВОЛП со структурной избыточностью.
-
Получены математические недели многоканальных рефлектоио* ческих ВОДЛ при зеркальной и диффузной отраканин о? плоско*
-
Предложен способ формирования функционального теста для В значение которого зависит от измеряемой величины.
-
Предложен способ установки и контроля величины зазоре в ] прн измерении перемещений в динамическом реетме, инзариан* к изменениям мощности источнике излучения и коэффициента О' жения поверхности контролируемого объекта.
Практическая ценность работы заключзі в разработке конструкции и алгоритмов функционирования аыплл-ных, времл-пыпулъснък и фазовых ВЭЛП со структурной з-.збы ность» на результат измерения которых не влияют изменения і ности источника излучения, коэффициента отражения поверхні контролируеиого объекта и внешние засветки. По сравнение с шествующими ВОЛП рабочий диапазон разработанных датчиков расе в 5 раз при той же допустимой погрешности. Созданные волої но-оптические датчики вибраций позволяют непосредственно в ; цессе измерения устанавливать с точностью I ккн и контролиро: требуемый рабочий зазор, в также поддерживать постоянной чувс-телькость к вибрации в рабочей точке.
Внедрение результатов.
Разработанные в диссертации ВОДЛ внедрены в системе конт; пульсаций давления в компрессоре газотурбинного двигател Омском машиностроительном конструкторском бюро н Б составе с» ш поэшшовнрэвавня лазерного микроскопа в Московском научно-: изводственнон объединешш "Волна".
Анпробация работа
Основные результаты работы докладывались и обсуждалис: Всесоюзном совещании молодых ученых и спецпащістов "Проблею» ' рии чувствительности электронных н электромеханических сие (Москва, 1987), I Всесоюзной соведании-секинаре "Датчики и пр
эзовэтели инфоризшіонно-управлящих cncTQif (Москва, 1987), 8 5лзстней научно-технической конференции "Прогрэсснвггыэ 2ЭТоды й редства нераэрушагагго контроля полуфабрикатов, деталей и иэде-яй" (Куйбышев, І9В7), областной научно-техническом еовашарэ "Ак-ивный контроль качества в современной иаимностроениз" (Тольятти, 388), Всесоюзной научно-технической конференции "Оптическиа, ра-иоволновье и тепловые методы и средства кэразрушаэдэго контроля зчества промышленной продукции" (Саратов, 1991), постоянно эйствутае?д научно-техническом свкинаре Современные изтоды и риборы иеразрутапвего контроля" (Москва, 1992), 4 научно-те хни-эскои совещании учэных и специалистов с участием представителей зрубежных стран "Датчики к преобразователи информации систем из-эрения, контроля и управления" (Гурзуф, 1992), на НТС кафедры лектротехники Самарского авиационного ішститута. Публикации.
По результатам работы опубликовано 18 печатных работ, из них авторских свидетельств на изобретения, получено 6 положительных эшений о выдаче авторских свидетельств.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, аклгачения, списка используемых источников ш приложения. Основная эсть диссертации содержи? 174 страницы машинописного текста, клетая 43 рксунка и I таблицу. Список используемых источников одержит 93 наименований.
