IPRI - www.ipri.kiev.ua -  IPRI - www.ipri.kiev.ua -

Розробка прецизійної широкосмугової геофізичної метрологічної віброплатформи на основі лазерної цифрової інтерферометрії

Звіт про НДР: 89 с., 25 рис., 20 фото, 1 табл., 3 додатка, 21 джерело.

РЕФЕРАТ

ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ: електромеханічні системи управління нанопереміщеннями з оптико-електронними елементами.

МЕТА ДОСЛІДЖЕННЯ: розробити, виготовити та впровадити прецизійну широкосмугову геофізичну метрологічну віброплатформу і  систему формування та цифрового інтерферометричного нановимірювання вхідних механічних діянь на досліджувані геофізичні прилади, що необхідно для ідентифікації параметрів їхніх математичних моделей за відповідними реакціями.

Метод дослідження – аналіз і синтез систем автоматичного управління, геометрична і фізична оптика.

Розроблено і виготовлено прецизійну широкосмугову метрологічну віброплатформу із вимірювальною системою на основі методів цифрової лазерної інтерферометрії і приводом рухомої частини на основі керованих силових п'єзоактюаторів. У якості вимірювальної системи використано створений в Інституті цифровий інтерферометр на основі напівпровідникового лазера.

Для обробки квадратурних сигналів інтерферометра запропоновано, розроблено і виготовлено цифровий сигнальний процесор, який забезпечує видачу інформації про переміщення плити віброплатформи по каналу Ethernet. Такий процесор можна використовувати для удосконалення сейсмометрів. При цьому виключається використання РС.

Результати НТП можуть бути використаними для метрологічної атестації існуючих, розроблюваних та  закуплених за кордоном сейсмометрів.

Прогнозні припущення щодо розвитку об'єкта дослідженнярозробка методики автоматизованої ідентифікації параметрів і характеристик геофізичних приладів і створення окремої лабораторії для їх метрологічної атестації.

МЕТРОЛОГІЧНА АТЕСТАЦІЯ ГЕОФІЗИЧНИХ ПРИЛАДІВ, ВІБРОСТЕНДИ, СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ НАНОПЕРЕМІЩЕННЯМИ З ЦИФРОВИМИ ІНТЕРФЕРОМЕТРАМИ.

Умови одержання звіту: за договором. 03113, Київ, вул. М.Шпака, 2

ІПРІ НАН України.

 

 Презентация>>

 

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………… . ……. .......................... 7

1. Аналіз існуючих віброплатформ для атестації геофізичних приладів………………..8

2. Розробка системи управління платформою вібростенду  для атестації геофізичних приладів ………………………...…………   ……………………………………………….16

2.1. Обґрунтування структурної схеми системи управління вібростендом ……………..16

2.2. Синтез структури та параметрів системи автоматичного формування механічних впливів на геофізичні прилади на основі п’єзоелектричних виконавчих пристроїв……………………………………………………. . ……………………………..17

2.2.1. Порівняльний аналіз можливих типів виконавчих пристроїв для

системи управління вібростендом…………………………………………………………17

2.2.2. Оцінка можливого негативного впливу вад п’єзоелектричних

двигунів на технічну реалізацію високоякісної системи приводу віброплатформи…………………………………………………………………………..….18

2.2.3. Прикінцева модель п’єзоелектричного двигуна для  синтезу висо-коякісної

системи формування вхідних впливів на платформу вібростенду……………………….22

2.2.4. Синтез п’єзоелектричного сервоприводу системи автоматичного формування вхідних впливів на віброплатформу………………………………………………………...24

2.2.5 Розробка вимірювального пристрою системи нанопереміщення вібростенду………………………………………………………………………..………….26

2.2.5.1. Алгоритм обробки сигналів квадратурних каналів інтерферометра………………..26

2.2.5.2 Розробка пристроїв стабілізації температури і потужності

 напівпровідникового лазера………………………………………………………………..33

2.2.5.3 Реалізація оптичної схеми інтерферометра Майкельсона із квадратурними вимірювальними каналами………………………………………………………………….38

2.2.5.4. Реалізація цифрового сигнального процесора для обробки сигналів квадратурних каналів інтерферометра……………………………………………………………………..40

2.3. Розробка драйвера п’єзоактюатора віброплатформи…………………………………42

2.4. Розробка кінематичної схеми прецизійної широкосмугової

віброплатформи………………………………………………………………………………44

3. Експериментальні дослідження прецизійної широкосмугової метроло-

гічної віброплатформи і пропозиції щодо її застосування………………………………..48

3.1. Сутність проведених експериментальних досліджень……………………………….48

3.2. Результати експериментальних досліджень та їх аналіз………………………………51

3.3. Пропозиції щодо використання прецизійної широкосмугової

метрологічної платформи………………………………………………………………..…57

4. Висновки……………………………………………………………………………….…58

Перелік посилань……………………………………………………………………………60

Додатки…………………………………………………………………………………….…62