ГОСТ ISO 16063-41-2014
Кроме того, в случае использования общего блока для вибростенда и интерферометра
рекомендуется устанавливать виброметр (виброметры) на отдельный блок, изолированный от
общего сейсмического блока пружинами с демпфированием (см. рисунок 6).
Для уменьшения искажений вследствие колебаний грунта сейсмический блок (блоки)
устанавливаютнадемпфированныхпружинах,чтобысоответствующаясоставляющая
неопределенности измерения не превышала 0,1 %.
5.5Интерферометрическая система
5.5.1Общие требования для методов 1, 2 и 3
Интерферометрическаясистемасостоитизлазерногооптическогопреобразователя
(интерферометра) и электронной схемы декодирования сигнала.
Интерферометр должен выполнять одно из следующих преобразований:
входного сигнала перемещения .?(/) в пропорциональный фазовый сдвиг
<pM(t)
выходного
сигнала интерферометра;
входного сигнала скорости v(/) в пропорциональный сдвиг частоты / 0 (г) (доплеровская
частота) выходного сигнала интерферометра.
Для этих преобразований могут быть использованыгомодинный илигетеродинный
интерферометры (см. рисунки 2, 3, 4, 5 и 7).
Для методов 1 и 2 должен быть использован интерферометр с фотодетектором для
детектирования модуляции интенсивности света, связанной
вибрацией. Диапазон частот фотодетектора должен включать
с производимой вибростендом
в себя наибольшую ожидаемую
доплеровскую частоту. Для этой цели может быть использован простой интерферометр Майкельсона
(см. рисунки 2 и 3).
В методе 3 могут быть использованы гомодинные или гетеродинные интерференционные
схемы.
В случае применения гомодинной схемы для измерений прямолинейной вибрации необходимы
два оптических выходных квадратурных сигнала и два фотодетектора. Для этой цели может быть
использован модифицированный интерферометр Майкельсона. изображенный на рисунке 5.
Четвертьволновая задерживающая пластина преобразовывает падающий линейно-поляризованный
свет в два измерительных луча с ортогональной поляризацией и фазовым сдвигом 905. В результате
интерференции с линейно поляризованным опорным лучом, два луча с ортогональной поляризацией
должны быть разделены в пространстве при помощи соответствующего оптического элемента
(например, призмы Волластона или поляризационного светоделителя) и детектированы двумя
фотодиодами.
В гетеродинном интерферометре присутствует оптический элемент, сдвигающий частоту
светового излучения проходящего через него луча и этим сдвигом определяющий несущую частоту
выходного сигнала. На эту несущую накладывается положительный или отрицательный сдвиг
частоты, связанный с эффектом Доплера. В такой схеме необходим только один фотодетектор для
получения полной информации о доплеровском сдвиге и его направлении. Для реализации схемы
предпочтительноиспользованиемодифицированногоинтерферометраМаха-Цандера,
изображенного на рисунке. 7. но допустимы также иные решения, позволяющие генерировать
выходной сигнал с несущей частотой в требуемом диапазоне.
Интерферометр Маха-Цандера может быть построен в соответствии с рисунком 7. Его принцип
действия описан в приложении В.
Интерферометр для метода 3 (гомодинная и гетеродинная версии) может быть реализован в
серийно выпускаемом ЭЛВ. Специальные требования к ЭЛВ установлены в 5.7.
5.5.2Лазер
Используемый лазер должен иметь известную длину волны, сохраняющую стабильное значение
в пределах 105в течение 2 лет при температуре (23 ± 5) °С. Предпочтительно использовать в целях
калибровки гелий-неоновый лазер. В лабораторных условиях (при атмосферном давлении 100 кПа,
температуре 23 °С и относительной влажности 50 %) номинальная длина волны гелий-неонового
лазера равна 0.63281 мкм.
5.5.3Фотодетектор
Ширина полосы фотодетектора должна быть достаточна для передачи фазо- и частотно-
модулированного сигнала от интерферометра с ограниченным искажением. Минимальную ширину
полосы для гомодинных интерферометров 6 ^minhom определяют по формуле
7