Рефрактометрические волоконно-оптические преобразователи

Для рефрактометрических волоконно-оптических преобразователей (ВОП) используется чаще всего следующие основные способы получения измерительной информации:

– модуляция СП при аксиальном движении отражающей поверхности (первичные преобразователи перемещения, толщины, уровня, расстояния);

– модуляция СП при угловых перемещениях отражающей поверхности (преобразователи давления, усилия, ускорений, устройства контроля геометрии и линейных размеров);

– модуляция за счет ортогонального перемещения границ поверхности с различными отражающими свойствами (преобразователи ударных воздействий, числа оборотов, положения деталей в охвате робота);

– модуляция СП при изменении поглощающих и рассеивающих свойств неподвижной поверхности.

Наиболее типичными являются две конструкции каналов ВОП ПП:

– торцы излучающего и приемного каналов установлены под определенным углом друг к другу;

– торцы обоих каналов совмещены, т.е. имеют общий торец, выполненный в виде зонда.

Максимальная площадь при бесконтактном измерении аксиальных (по оси z) перемещений имеют ВОП со случайным распределением приемных и излучающих СВ на общем торце. Это объясняется тем, что все излучающие волокна участвуют в формировании информативного СП начиная с момента z >0. Одно это приводит к тому, что максимальное выходное напряжение появляется при значениях z существенно меньше чем в других конструкциях.

ВОП с каналом такого типа имеет максимальное рабочее расстояние 100-200 мкм и очень короткий квазилинейный участок функции преобразования (ФП).

Максимальный квазилинейный участок ФП 1000-2000 мкм дают каналы с разделенными торцами. Средний по протяженности квазилинейный участок ФП имеют ВОП с коаксиальными каналами.

Рассмотренные конструкции не позволяют устранить z ₀ >3-5 мм. Поэтому для расширения диапазона измерения используют специальные оптические насадки.