Способ интерференционного определения деформаций

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании деформированного состояния конструкций методом спекл-интерферометрии. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Освещают объект когерентным излучением, записывают спекл-интерферограмму объекта, после нагружения объекта вновь на ту же фотопластинку записывают спекл-интерферограмму объекта, восстанавливают полученную двухэкспозиционную спекл-интерферограмму и регистрируют картину интерференционных полос. После этого вновь осуществляют нагружение объекта и одновременно наблюдают картину субъективных спеклов в плоскости записи спекл-интерферограммы, и по ее изменению в процессе нагружения судят о порядке интерференционных полос. При наблюдении картины спеклов может фиксироваться как направление смещения спеклов на выделенном участке, так и величина этого смещения, Затем по интерференционной картине с учетом определения порядков полос рассчитывают деформацию объекта. 2 з.п. ф-лы. 2 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739725/28 (22) 25.10.90 (46) 15.01.92. Бюл, N 2 (72) А.Н. Черновол (53) 531.715.1(088.8) (56) Technlshe Mechanlk, 1983, ч, 4, М 2, 75-80. (54) СПОСОБ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании деформированного состояния конструкций методом спекл-интерферометрии. Цель изобретения — расширение диапазона измерений. Освещают объект когерентным излучением, записывают спекл-интерферограмму объекта, после наИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании деформированного состояния конструкций методом спекл-интерферометрии.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

На фиг. 1 изображена оптическая схема для записи спекл-интерферограмм и наблюдения субъективных спеклов; на фиг. 2— схема для оптической фильтрации спекл-интерферограммы.

На оптической схеме показаны когерентное излучение 1. освещающее поверхность объекта 2, устройство 4 сдвига изображений, объектив 3, плоскость 5, в которой при записи спекл-интерферограммы располагается фоточувствительный слой регистратора, а при наблюдении субъективных спеклов

„„. Ц „„1705701 А1 гружения объекта вновь на ту же фотопластинку записывают спекл-интерферограмму объекта, восстанавливают полученную двухэкспозиционную спекл-интерферограмму и регистрируют картину интерференционных полос. После этого вновь осуществляют нагружение объекта и одновременно наблюдают картину субъективных спеклов в плоскости записи спекл-интерферограммы, и по ее изменению в процессе нагружения судят о порядке интерференционных полос, При наблюдении картины спеклов может фиксироваться как направление смещения спеклов на выделенном участке, так и величина этого смещения; Затем по интерференционной картине с учетом определения порядков полос рассчитывают деформацию объекта. 2 з,п. ф-лы, 2 ил. располагается плоскоСть фокусировки микроскопа 6, Схема оптической фильтрации спекл-интерферограммы 8 включает непрозрачный экран 9 с отверстием и сходящийся пучок 7 света.

Способ осуществляют следующим образом (фиг.1).

Излучение 1 лазера, рассеянное поверхностью объекта 2, проходит через устройство 4 сдвига иэображений и объектив 3 и попадает в точку плоскости 5, в которой располагается светочувствительный слой фотопластинки. При деформировании поверхности объекта 2 фазы световых лучей, попадающих в точку плоскости 5, изменяются пропорционально линейной комбинации перемещений и деформации поверхности объекта 2 и на той же фотопластинке повторно записывают спекл-интерферог1705701

n = d fmexc g L$ (2) 5

20 рамму, После фотохимической обработки фотопластинки производится оптическая фильтрация пространственных частот спекл-интерферограммы по схеме, показанной на фиг. 2. Сходящийся пучок 7 света освещает спекл-интерферограмму 8 и эа; держивается непрозрачным экраном 9 с отверстием, который размещен в частотной плоскости. Дифрагированное на спекл-интерферограмме 8 излучение проходит через отверстие в экране 9 и образует изображение объекта 2, покрытое интерференционными полосами, которые описываются следующим уравнением п А = auu + avv + aw +

+лБ (ади — +а,ч +а иу ), (1) дц дч ба где и О, и 0,5;+ 1; «+1,5;... — порядок интерференционной полосы в картине;

u,v,w — перемещения вдоль осей координат;

А- длина волны излучения лазера;

Л S- сдвиг изображений; ац,av.aw,a,а, а. — коэффициенты чувствительности интерферометра.

Затем on редел я ют порядки полос в%а рти не и иэ системы уравнений (1) рассчитывают перемещения и деформации поверхности объекта 2.

Для определения знака и величины порядка полосы в выбранной точке картины осуществляют повторное нагружение объекта 2 и одновременно наблюдают картину субъективных спеклов с помощью микроскопа 6, сфокусированного на соответствующую точку плоскости 5 регистрации спекл-интерферограммы. При этом для определения знака порядка фиксируют направление смещения субъективных спеклов в процессе повторного нагружения объекта.

Если направление составляющей смещения спеклов совпадает с направлением соответствующей координатной оси, то порядок полосы является положительным, и наоборот.

Для определения величины порядка полосы измеряют величину смещения спеклов вдоль соответствующей координатной оси, 25

50 по которой рассчитывают порядок полосы с помощью следующей зависимости где d — смещение спеклов;

rmexc — радиус дифракционного ореола, возникающего при фильтрации спекл-интерферограммы;

А — длина волны света при оптической фильтрации;

Lp — расстояние между спекл-интерферограммой 8 и экраном 9.

Порядок полосы при других значениях радиуса фильтрации определяется путем подсчета числа полос An, проходящих через точку плоскости 5 при изменении радиуса от rm» до требуемого значения ()=n (гтахс) A u (3) Формула изобретения

1. Способ интерференционного определения деформаций, заключающийся в том, что освещают объект когерентным излучением, записывают на фотопластинке спеклинтерферогрэмму объекта, осуществляют нагружение объекта. восстанавливают полученную двухэкспозиционную спеклинтерферограмму до получения картины интерференционных полос, определяют порядок и знак полос и по полученным данным рассчитывают деформацию объекта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, для определения знака деформации после записи спекл-интерферограммы вновь осуществляют нагружение объекта и одновременно наблюдают картину субъективных спеклов в плоскости записи спекл-интерферограммы и по ее изменению в процессе нагружения судят о знаке интерференционных полос.

2. Способ по и 1, отличающийся тем, что при наблюдении картины субьективных спеклов фиксируют направление смещения спеклов на выделенном участке поверхности объекта.

3. Способ по п.1, от л и ч а ю шийся тем, что измеряют величину смещения спеклов на выделенном участке поверхности объекта.

1705701

Составитель В,Климова

Редактор М.Кобылянская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Заказ 188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101