182123. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mozgó anyag fizikai jellemzőinek mérésére koherens fényforrás segítségével, a mozgó anyagról reflektált fény heterodyn érzékeléséve
182.123 A találmány tárgya eljárás és berendezés mozgó anyag fizikai jellemzőinek mérésére, koherens fényforrás segítségével, a mozgó anyagról reflektált vagy szórt fény heterodyn érzékelésével. Ezek a fizikai jellemzők a következők: A mozgó anyag pillanatnyi sebessége és az ebből származtatható mennyis égé,pl* elmozdulás, gyorsulás, kerületi sebesség, szögsebesség,\fordu-. latszám, frekvencia stb. Ezek átlagértéke, ingadozása stb.,valamint a mozgó anyag reflexió, illetve szorókepessége, annak változása, felületi eloszlása, átlagértéke stb. A fent emlitett fizikai jellemzők irányfüggése, és az ebből származtatható mennyiségek, mint pl. egyenesség, görbültség stb* is meghatározható. Mint ismeretes, különböző megoldások léteznek mozgó anyag fizikai jellemzőinek érintkezésmentes mérésére. Ezek jelentős csoportja az anyagról szórt, va^y reflektált fény érzékelésén alapszik és a koherens fényforrások /lézerek/ megjelenése óta nagypontosságu méréseket tesz lehetővé, ugyanis a koherens fényforrás fényének interferencia-képessegét kihasználva, a fény hullámhosszának nagyságrendjébe eső hosszmérési pontosság érhető el. Az interferometnkus mérési technikát használják fel pl. a 3796493 sz. USA szabadalomban is. Ebben a szabadalmi leirásban ismertetett berendezés preciziós mozgatócsavarok - vezérorsók - menetemelkedésének a mérésére szolgál. Ezt a feladatot oly módon valósitja megj hogy egy preciziós mozgó szerkezeten - szánon - három darabból álló saroktükör van elhelyezve. A szánt a mérendő csavarorsó mozgatja. A csavarorsóval merev kapcsolatban van egy optikai jeladó tárcsa, amely egy körüliordulásnál vagy adott szög elfordulásnál ad jelet. A mérőrendszerhez tartozik még egy lézer, egy félig áteresztő tükör, valamint még két tükör, és egy olyan detektáló rendszer, amely az interferencia jelet feldolgozni képes. Az utóbb felsorolt elemek nem mozognak. A mérés elve a következő: A lézer által kisugárzott fény a féligáteresztő tükörre jut, amely annak egy részét egy álló tükörre vetiti, amely azon reflektálódva a féligáteresztő tükrön keresztül a detektorra jut. A lézer által kibocsátott fény másik része ugyancsak a félig áteresztő tükrön keresztül a csavarorsó által mozgatott saroktükörre vetül, majd onnét egy álló tükörre vetülve, az előző fényutón keresztül visszareflektálódik a féligáteresztő tükörre, amely most már a detektorra vetiti, amelyen létrejön az interferencia kép. Amennyiben megszámoljuk az interferencia csikók számát, a mérendő csavarorsó egy fordulata alatt, amelyről jelzést az optikai jeladó tárcsa ad, és ismerjük a lézer pontos frekvenciáját, a menetemelkedést könnyen ki lehet számítani. Ennek az optikai elrendezésnek a fő előnye az, ha a csavarorsó által mozgatott szán mozgásv.közben a lézer által kijelölt optikai tengelyhez képest kis szöggel el is mozdul, ez az elmozdulás a saroktükör alkalmazása miatt nem okoz mérési hibát. Hátránya viszont az optikai elemek nagy száma és az, hogy az álló optikai elemek, a detektor ég a lézer egymáshoz viszonyított helyzete a mérés ideje alatt nem változhat meg, mert ez ugyanolyan jellegű interferencia kép változást okoz, mint a csavarorsó által okozott elmozdulás. Ugyancsak nem változhat meg a saroktükör elemek egymáshoz viszonyított helyzete-sem. A maximálisan megengedett mechanikus instabilitás, amely még nem okoz mérési hibát, nem haladhatja meg a lézer által kibocsátottá fény hullámhosszának a .felét*...He-Ne lézer használata. 2
