ОПТИКО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЛН
OPTIC TO ELECTRIC CONVERTER OF MECHANICAL WAVES

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических волн-возмущения, распространяющихся в упругой среде.
Известен сейсмоприемник, содержащий корпус, неподвижные катушки, пружины, подвижную катушку, постоянный магнит демпфера и его катушку и электрическую схему (АС 257776, 1969 г., СССР).
Известный сейсмоприемник сложный по конструкции, имеет низкую чувствительность, измеряет сейсмические колебания.
Наиболее близким по технической сущности является оптико-электронный функциональный преобразователь перемещений, содержащий светозащитный корпус, в котором расположен осветитель и шторка с окном, узел ориентации и светочувствительный элемент (АС 431391, 1974 г., СССР).
Известный преобразователь перемещений не предназначен для измерения механических волн в упругой среде.
Технический результат, заключающийся в повышении чувствительности и надежности в работе, обеспечивается тем, что оптико-электрический преобразователь механических волн, содержащий осветитель, установлен на демпфере под углом к вертикали а, световые лучи от которого падают на зеркальный узел, находящийся в водяной емкости, и отражающиеся от него на светочувствительный элемент, установленный на зигзагообразной текстолитовой стойке и имеющий нижнюю поверхность, из расчета площади световых лучей (зайчика), отраженного от зеркального узла при отсутствии механических волн.
На чертеже изображена схема преобразователя.
Преобразователь механических волн состоит из осветителя 1, установленного на демпфере 2 под углом α (40°÷45°) к вертикали, водяной емкости 3 с зеркальным узлом 4, на высоте Н от дна емкости. Светочувствительный элемент 5, установленный, например, на зигзагообразной текстолитовой стойке 6, имеет нижнюю поверхность 7 из расчета площади световых лучей (зайчика), отраженного от зеркального узла 4 при отсутствии механических волн. Механические волны 8 одинаково воздействуют как на емкость 3, так и на демпфер 2 и стойку 6, которые относительно защищены от их возмущений. Демпфер 2 может быть существующих конструкций, стойка 6 должна обеспечить неподвижность элемента 5 в пространстве.
Оптико-электрический преобразователь механических волн работает следующим образом: осветитель 1 создает равномерный световой поток, попадающий на зеркальный узел 4. Отражаясь, световые лучи (зайчик) достигают поверхности 7 светочувствительного элемента 5, где фотопреобразователями (не показаны) образуется в электрический ток. Вторичный прибор-гальванометр, амперметр с обратной шкалой или самописец (не показаны) фиксируют изменения электрического тока и тем самым отражают отсутствие или наличие механических волн 8. При отсутствии волн 8 амперметр покажет максимальную величину тока, а при их наличии величина тока падает, поскольку световые лучи частично сдвигаются и рассеиваются, не достигают элемента 5. Чем меньше высота Н заполненной емкости 3, тем чувствительней будет предлагаемый прибор.
Предлагаемый оптико-электрический преобразователь механических волн имеет большую чувствительность, простоту конструкции и может быть использован в лабораторных условиях, строительстве и метеостанциях, предупреждении землетрясений, вызываемых механическими и другими видами волн.