Устройство для измерения деформаций материалов

 

Изобретение относится к измерению деформаций материалов оптическими методами. Цель изобретения - повышение точности измерения деформаций материалов. Для этого устройство снабжено направляющей втулкой 8 со штифтами 9 на одном конце, размещенной внутри резиновой трубки 3. Она связана с входным торцом второго световода 5 через подшипник 10. На другом конце втулки 8 жестко закреплен первый растр 4,на выходном конце первого световода 2 выполнены винтовые направляющие пазы 11, в которых размещены штифты 9. При деформировании образца 14 происходит деформирование резиновой трубки 3, которое вызывает осевое смещение концов световодов 2 и 5. Это осевое смещение световодов вызывает поворот втулки 8 и закрепленного в ней растра 4, что вызывает изменение картины муаровых полос на выходном торце световода 5. 1 ил. (Л 7(5 S 70 J II I ттт 5 5 12 6

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 С 01 В 11/16 - .Y. ° - :T Лл «

«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

11 9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4001912/25-28. (22) 06.01.86 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72).А.Б. Чигорко и Ю.А. Игнатьев (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 905635 кл. G 01 В 11/18, 1982.

Авторское свидетельство, СССР

¹ 1224574, кл.. G 0 1 В 11/ 16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерению деформаций материалов оптическими методами. Цель изобретения — повы- шение точности измерения деформаций материалов. Для этого устройство снабжено направляющей втулкой 8 со штифтами 9 на одном конце, размещенной внутри резиновой трубки 3. Она связана с входным торцом второго световода 5 через подшипник 10. На другом конце втулки 8 жестко закреплен первый растр 4,на выходном конце первого световода 2 выполнены винтовые направляющие пазы 11, в которых размещены штифты 9. При деформировании образца 14 происходит деформирование резиновой трубки 3, которое вызывает осевое смещение концов световодов 2 и 5. Это осевое смещение световодов вызывает поворот втулки 8 и закрепленного в ней растра 4, что вызывает изменение картины муаровых полос на выходном торце световода 5. 1 ил.

2 sin(e/2) 1 131237

Изобретение относится к измерению деформаций материалов оптическими методами.

Цель изобретения — повышение точности измерения деформаций материалов за счет возможности корректировки частоты муаровых полос начальной картины при установке устройства.

На чертеже показана схема устройства для измерения деформаций. 10

Устройство содержит источник 1 света и расположенные вдоль хода пучка света световод 2, резиновую трубку 3, в одном из торцов которой закреплен выходной конец световода 2, прозрачный растр 4, второй световод

5, входной конец которого закреплен в другом торце резиновой трубки 3, второй прозрачный растр 6, фоторегистратор 7. Направляющая втулка 8 со штифтами 9 на одном конце размешена внутри резиновой трубки 3 и связана с входным торцом второго световода 5 через подшипник 10. На другом конце втулки 8 жестко закреплен пер« 25 вый растр 4, на выходном конце первого световода 2 выполнены винтовые направляющие пазы 11, в которых размещены штифты 9. Обойма 12, в которой закреплен второй растр 6, уста- 30 новлена с возможностью вращения на выходном торце второго световода 5.

Резиновая трубка 3 приклеена к поверхности 13 деформируемого образца 14. 35

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 проходит через световод 2 и освещает растр 4. 10

Далее изображение растра 4 передается по световоду 5 к его торцу, выходя из которого оно накладывается на растр 6. Фоторегистратор 7 фиксирует муаровую картину, образующуюся в результате интерференции линий растров 4 и 6.

При деформировании образца 14 происходит деформирование резиновой трубки 3, приклеенной к поверхности

13 образца 14. Деформирование трубки 3 (например, растяжение) вызывает осевое смещение концов световодов 2 и 5 в противоположные стороны. Направляющая втулка 8, связанная с кон- цом световода 5, перемещается вместе с ним вдоль его оси. Одновременно направляющая втулка 8 поворачивается вокруг своей оси.

9 2

Вращение втулки 8 вызвано следующим. При осевом смещении конца световода 2 (в противоположную сторону относительно конца световода 5 и направляющей втулки 8) штифты 9, закрепленные на направляющей втулке 8, двигаются вдоль винтовых пазов, приводя во вращение вокруг своей оси направляющую втулку 8. При смещении

1 концов световодов 2 и 5 направляющая втулка 8 поворачивается вокруг своей оси на угол 9 . .Вместе с направляющей втулкой 8 поворачивается растр 4, размещенный в ней. В результате изменяется картина муаровых полос на выходном торце световода 5.

Расстояние f между муаровыми полосами картины, образующейся при повороте растров друг относительно друга, где P — шаг растра.

По изменению картины муаровых полос, фиксируемой фоторегистратором

7, судят об угле поворота растра 4, связанных с ним смещениях концов световодов 2 и 5 и деформации образца 14.

Возрастание частоты полос муаровой картины в процессе деформации образца 14 приводит к уменьшению ширины полос, в результате чего погрешность измерения возрастает. В этом случае восстанавливают начальное положение растров друг относительно друга путем поворота обоймы 12 с закрепленным на ней растром 6. Тем самым увеличивается расстояние Г между полосами муаровой картины. Дальнейшее возрастание 1 поэтапно уменьшается поворотом обоймы 12, в результате че— го расширяется диапазон измерения.

Пример. Экспериментально опробованный макет устройства для изме— рения деформаций материалов содержит источник света от блока подсветки эндоскопа АС-1 или ОД-"ОЭ, фоторегистратор типа МФ-16 (матрица фотоприемника), световоды с диаметром торцов 5 мм и растры с шагом 5 линий на 1 мм.

При измерении деформации, достигающей 2Х угол поворота растра, закрепленного на направляющей втулке, составляет 10

13123

Составитель Б. Евстратов редактор В. Петраш Техред А.Кравчук Корректор А.Ворович

Заказ 1960/38 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование устройства для измерения деформаций низкомодульных материалов, например резиноподобных изделий, повышает точность измерения в широких пределах измеряемых деформаций. формула изобретения

Устройство для измерения деформаций материалов, содержащее источник 10 света и расположенные вдоль хода пучка света световод, резиновую трубку, в одном из торцов которой закреплен выходной конец световода, прозрачный растр, второй световод, входной ко- 15 нец которого закреплен в другом торце резиновой трубки, второй прозрач79 4 ный растр и фоторегистратор, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышеиия точности, оно снабжено направляющей втулкой со штифтами на одном конце, размещенной внутри резиновой трубки и связанной с входным торцом второго световода через подшипник, установленный на другом конце, первый растр жестко saкреплен во втулке, на выходном конце первого световода выполнены винтовые направляющие пазы, в которых размещены упомянутые штифты, устройство снабжено обоймой, в которой закреплен второй растр, установленной с возможностью вращения на выходном торце второго световода.