×
16.05.2019
219.017.525b

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области технологии проведения монтажа роторных или иных машин и предназначено для измерения относительного положения осей валов. Приемное устройство для измерения положения лазерного луча линейной светочувствительной матрицей в плоскости матрицы, состоящее из линейной светочувствительной матрицы и оптической системы, располагающейся параллельно указанной матрице, обеспечивающей развертку луча в горизонтальную линию. При этом оптическая система представляет собой оптически прозрачную собирающую полуцилиндрическую линзу, обеспечивающую фокусировку лазерного луча на светочувствительной матрице, при этом длина полуцилиндра не меньше высоты матрицы h ( ≥ h), а расстояние r между оптическим центром полуцилиндрической линзы и светочувствительной матрицей удовлетворяет следующему условию: r= ƒ±z = R /(n-1)±z, где ƒ - фокусное расстояние полуцилиндрической линзы, R - радиус полуцилиндрической линзы, n - коэффициент преломления оптически прозрачного вещества, из которого изготовлена полуцилиндрическая линза, z - глубина фокуса. Технический результат - повышение надежности определения положения лазерного пятна линейной матрицей без повышения мощности излучения лазера и расширение области его применения. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области технологии проведения монтажа роторных или иных машин и предназначено для измерения относительного положения осей валов (при проведении т.н. центровочных работ).

Известно устройство (так называемое приспособление для центровки,-ПЦ) для проведения центровочных работ, заключающийся в измерении относительного положения валов (угловой и радиальной расцентровок) при помощи двух индикаторов часового типа, - метод обратных индикаторов, и расчета величин расцентровок и толщин корректировочных пластин по соответствующим формулам. При этом информативным параметром служат радиальные перемещения штоков индикаторов, считываемые визуально. (Галеев А.С., Сулейманов Р.Н., Рязанцев А.В., Филимонов О.В. Вибродиагностика насосных агрегатов: справочное пособие. - Уфа: изд-во УГНТУ, 1997. - 135 с.).

Недостатком устройства является необходимость «ручного» ввода показаний индикаторов в вычислительное устройство (калькулятор), что сопряжено с ошибками и ограничивает область применения системы.

Известно устройство для измерения положения лазерного пятна (Патент РФ 2640314, Бюл. №36, 2017 г.), состоящее из линейной светочувствительной матрицы, ряда оптически прозрачных прилегающих к друг другу цилиндров, располагающихся параллельно указанной матрице, обеспечивающих разворот луча в линию, перпендикулярную матрице, при этом длина цилиндров l не меньше высоты матрицы h (l≥h), а расстояние между ними r и светочувствительной матрицей зависит от радиуса R цилиндров r≤10⋅R.

Недостаток данного устройства заключается в том, что в результате световой поток оказывается «размазанным» по всей длине линии, что ведет к ухудшению соотношения «свет лазера/свет от сторонних источников света», и, следовательно, к необходимости увеличения исходной мощности лазера. Последнее нежелательно, так как возрастает токопотребление аккумуляторов и, соответственно, сокращается ресурс работы прибора в автономном режиме. Кроме того, наличие отдельных светорассеивающих (разворачивающих в линию) цилиндров ведет к нестабильности показаний на разных участках по длине матрицы.

Задачей изобретения является повышение надежности определения положения лазерного пятна линейной матрицей без повышения мощности излучения лазера и расширение области его применения.

Указанная задача решается тем, что заявляется приемное устройство для измерения положения лазерного луча линейной светочувствительной матрицей в плоскости матрицы, состоящее из линейной светочувствительной матрицы и оптической системы, располагающейся параллельно указанной матрице, обеспечивающей развертку луча в горизонтальную линию. Согласно изобретению оптическая система представляет собой оптически прозрачную собирающую полуцилиндрическую линзу, обеспечивающую фокусировку лазерного луча на светочувствительной матрице, при этом длина цилиндров не меньше высоты матрицы h ( ≥ h).

Причем, расстояние r между оптическим центром О полуцилиндрической линзы и светочувствительной матрицей удовлетворяет следующему условию: r = ƒ±z = R /(n-1)±z,

где ƒ - фокусное расстояние полуцилиндрической линзы,

R - радиус полуцилиндрической линзы оптической системы,

n - коэффициент преломления оптически прозрачного вещества, из которого изготовлена полуцилиндрическая линза,

z - глубина фокуса (Сивухин Д.В. Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. 2-е изд., стереот. - М: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ. 2002. - 784 с.).

В заявляемом устройстве развертка луча в горизонтальную линию производится отдельной оптической системой, входящей в компоновку приемного устройства (линейной матрицы) и представляющей собой полуцилиндрическую собирающую линзу.

На фиг. 1 представлено устройство для измерения положения лазерного луча, на фиг. 2 показан ход лучей, падающих на полуцилиндрическую собирающую линзу.

Устройство для измерения положения лазерного луча содержит светочувствительную матрицу 1, собирающую линзу 2, представляющую собой оптически прозрачный полуцилиндр.

На фиг. 1 показан узконаправленный луч 3, сфокусированный луч 4.

Устройство работает следующим образом (см. фиг. 2). Сформированный в лазерном источнике узконаправленный луч 3 падает перпендикулярно на оптически прозрачный полуцилиндр 2, фокусирующий луч 4 на линейной светочувствительной матрице.

Благодаря этому световой поток, падающий на матрицу, распределяется в фокусе линзы F в пятне диаметром d:

d=1.27*ƒ*λ/D,

где λ - длина волны лазерного излучения,

D - диаметр лазерного луча 3,

что дает распределение мощности луча по существенно меньшей площади s=π*d2/4 (Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. Пер. с польск. / Перевод В.Д. Новикова. Под ред. и с предисл. М.Ф. Бухенского. - М.: Мир, 1980. - 540 с.)

При этом освещенность р (мощность на единицу площади) матрицы обратно пропорциональна площади рассеяния и равна: р=P*S/s=P*(D/d)2,

где Р и S - соответственно, мощность и площадь луча 3,

что достаточно для конкурирования с естественным освещением даже для лазеров мощностью менее 0.5 мВт.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 167 items.
12.04.2023
№223.018.4780

Способ эксплуатации электроцентробежного насоса скважины

Изобретение относится к практике эксплуатации нефтедобывающих скважин с помощью электроцентробежных насосов и может использоваться в нефтяных компаниях России. Способ эксплуатации электроцентробежного насоса скважины заключается в том, что в скважине организуют поступление пластовой продукции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002744551
Дата охранного документа: 11.03.2021
12.04.2023
№223.018.47c9

Скважинная штанговая насосная установка с вертикальным пружинным компенсатором колебаний давления

Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к установкам скважинных штанговых насосов. Технический результат заключается в обеспечении высокой степени выравнивания неравномерности подачи скважинной штанговой насосной установки в широких диапазонах за счет подбора параметров и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743115
Дата охранного документа: 15.02.2021
12.04.2023
№223.018.47ec

Колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий

Изобретение относится к сфере транспорта и может быть использовано в качестве колес транспортного средства. Колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий состоит из одного приводного колеса, движущегося внутри круглого трака, представляющего собой колесо большего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002747312
Дата охранного документа: 04.05.2021
12.04.2023
№223.018.47fd

Стенд для моделирования работы установки скважинного штангового насоса

Изобретение относится к исследованиям в области добычи нефти, в частности к лабораторно-измерительной технике для моделирования процессов работы установок скважинных штанговых насосов, позволяющей фиксировать колебательные процессы в колонне штанг, оценить потребляемую мощность установки и, как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002741821
Дата охранного документа: 28.01.2021
12.04.2023
№223.018.4a53

Разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с геометрически замкнутыми наклонными несущими поверхностями

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к устройствам для разгрузки роторов центробежных секционных насосов от осевой силы ротора во время запуска и работы насоса. Данным изобретением решается задача обеспечения температурного режима работы насоса согласно нормативным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002791079
Дата охранного документа: 02.03.2023
20.04.2023
№223.018.4afa

Установка для исследования процесса дозирования реагентов

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для исследования дозирования химических реагентов, и может быть применено в любой отрасли народного хозяйства, преимущественно в нефтяной и газовой промышленности, в составе оборудования для подачи химически активных веществ. Установка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002776687
Дата охранного документа: 25.07.2022
20.04.2023
№223.018.4b0b

Устройство для стабилизации давления на приеме электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для стабилизации давления на приеме установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) в условиях эксплуатации малодебитных скважин. Устройство для стабилизации давления на приеме электроцентробежного насоса снабжено механизмом перепуска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770776
Дата охранного документа: 21.04.2022
20.04.2023
№223.018.4e28

Способ кислотной обработки призабойной зоны пласта

Изобретение относится к способам интенсификации добычи нефти из карбонатных коллекторов. Технический результат - более глубокое проникновение кислоты в пласт, имеющий повышенную температуру среды, без проявления коррозионных явлений скважинного оборудования. В способе кислотной обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793999
Дата охранного документа: 12.04.2023
21.04.2023
№223.018.4f26

Виброизолятор

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит подвижную платформу, основание, дискретно установленные и жестко закрепленные одним концом в основании упругодемпфирующие стержни. Внутри упругодемпфирующих стержней размещен ограничительный элемент из эластомера. Ограничительный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794002
Дата охранного документа: 11.04.2023
15.05.2023
№223.018.5757

Способ скважинной инклинометрии и скважинная система для его реализации

Изобретение относится к инклинометрии скважин, в частности к способу и системе скважинной инклинометрии для определения пространственного положения ствола скважины феррозондовым инклинометром, в том числе в процессе бурения наклонных и горизонтальных скважин. Технический результат заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770874
Дата охранного документа: 22.04.2022
Showing 11-13 of 13 items.
09.04.2020
№220.018.138f

Способ периодической эксплуатации нефтяных скважин штанговой насосной установкой в самонастраиваемом режиме

Изобретение относится к области добычи нефти из малодебитных скважин штанговыми насосными установками и, в частности, к способу периодической эксплуатации скважин. Технический результат – обеспечение максимально возможного дебита скважины при одновременном исключении выделения газа и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718444
Дата охранного документа: 06.04.2020
25.04.2020
№220.018.1929

Способ повышения эффективности работы системы "насос-трубопровод-скважина"

Предложенное изобретение относится к области перекачки (добычи) высоковязких жидкостей, обладающих свойством зависимости эффективной вязкости от скорости перекачки. Техническим результатом является повышение эффективности (коэффициента полезного действия) работы насосного агрегата в системе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719796
Дата охранного документа: 23.04.2020
31.05.2020
№220.018.22f3

Способ измерения крутящего момента на валу двигателя

Изобретение относится к области измерений крутящего момента на валу двигателя и может быть использовано для определения мощности и (или) коэффициента полезного действия. Задачей предлагаемого изобретения является упрощение технической реализации способа измерения крутящего момента. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722339
Дата охранного документа: 29.05.2020
+ добавить свой РИД