Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/2187
Title: Моделирование волоконно-оптического акселерометра маятникового типа
Other Titles: Моделювання волоконно-оптичного акселерометра маятникового типу
Modeling of fiber-optic accelerometer of pendulum type
Authors: Сандлер, А.К.
Keywords: волоконно-оптический акселерометр;оптическое волокно;коэффициент связи мод излучения;волоконно-оптичний акселерометр;оптичне волокно;коефіцієнт зв'язку мод випромінювання;fiber-optic accelerometer;optical fiber;coefficient of radiation modes coupling
Issue Date: 2019
Publisher: Вісник Черкаського державного технологічного університету. Технічні науки
Abstract: Автором была исследована работа акселерометра маятниковой схемы для контроля высокочастотной вибрации в специальных условиях эксплуатации. В разработанной схеме акселерометра представление оптического волокна в виде слоистой ступенчатой структуры позволяет составить и использовать дискретную расчетную схему. На основании модифицированной теории связанных мод в туннельно-связанных оптических волокнах был определен коэффициент связи мод излучения в коаксиальной структуре, создаваемой под влиянием колебательных процессов. Получила дальнейшее развитие модель волоконно-оптического акселерометра, что позволило разработать модель измерительного преобразователя для лабораторных измерений и реализовать моделирование устройств для их эффективного проектирования.
Аналіз науково-технічної літератури показав, що недостатньо уваги приділяється процесам у волоконно-оптичних акселерометрах, які працюють в умовах концентрованого впливу дестабілізуючих факторів, що генеруються компактно розташованим обладнанням енергетичного пристрою. Не розглядаються конструктивно-технологічні особливості акселерометрів, і не проводиться оцінювання їх метрологічних та експлуатаційних характеристик у цих умовах. Відповідно, не існує систематизованого опису процесів у волоконних акселерометрах і, загалом, підходу до вирішення цього важливого питання. Автор досліджує роботу акселерометра маятникового типу для контролю високочастотної вібрації в особливих умовах. У розробленій схемі акселерометра продуктивність оптичного волокна у вигляді шаруватої ступінчастої структури дає можливість створювати і використовувати дискретну розрахункову схему. Відповідно до цієї схеми: волокно замінюється на циліндр, що складається з ряду концентричних циліндричних шарів, усередині кожного з яких напруга вважається постійною. У кожному шарі показник заломлення є постійним, а поле описується функцією ψ; для оцінювання величини показника заломлення в кожному шарі може бути використано метод профілів рівного об’єму; завдання координації двох хвилевідних структур розглядається як збудження приймаючої антени деяким заданим полем випромінюючої антени. На основі модифікованої теорії пов'язаних мод у тунельно-пов'язаних оптичних волокнах було визначено коефіцієнт зв'язку мод випромінювання в коаксіальній структурі, що створюється під впливом коливальних процесів. Отримала подальший розвиток модель волоконно-оптичного акселерометра, що дало можливість розробити модель вимірювального перетворювача для лабораторних вимірювань і реалізувати моделювання пристроїв для їх ефективного проектування.
Analysis of scientific literature has shown that there is a lack of attention to the processes used in fiber-optic accelerometers, which operate under concentrated impact of destabilizing factors generated by compactly arranged equipment of power unit. Constructive and technological features of accelerometers are not considered, and there is no assessment of their metrological and operational characteristics in these conditions. Accordingly, there is no systematic description of the processes in fiber accelerometers and, in general, the approach to the solution of this important issue. The author studies the work of pendulum scheme accelerometer to control high frequency vibration in special conditions. In the developed scheme of the accelerometer the performance of optical fiber in the form of laminated layered structure allows to create and use discrete design diagram. According to this diagram: a fiber is replaced by a cylinder, consisting of a series of concentric cylindrical layers, within each of which the voltage is considered to be constant. In each layer the refractive index is constant and the field is described by the ψ function; to estimate the magnitude of the refractive index in each layer the method of equal volume sections can be used; the task of coordination of two waveguide structures is considered as an excitation of the receiving antenna by some given field of the radiating antenna. Based on the modified theory of related modes in tunnel-coupled optical fibers, the coefficient of radiation modes coupling in a coaxial structure, created under the influence of oscillatory processes, has been determined. The model of fiber-optic accelerometer, which has allowed to develop a measuring converter model for laboratory measurements and realize the devices modeling for their effective design, is further developed
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/2187
ISSN: 2306-4412
2306-4455
DOI: 10.24025/2306-4412.1.2019.166254
Issue: 1
First Page: 75
End Page: 81
Appears in Collections:№1/2019

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
12.pdfСандлер582.76 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open
зміст.pdf382.52 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open
титул.pdf262.24 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.