Способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИ Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!!) S59893
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.05.73 (21) 1935409/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (5)) М Кл о
С 01 В 11/16
Государотвеииый комитет (53) УДК 531.781.2 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
Б. А. Медведев (71) Заявитель Саратовский филиал Государственного научно-исследовательского института стекла (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛОСКОМ
ОБРАЗЦЕ ИЗ ОПТИЧЕСКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО
МАТЕР ИАЛА
Изобретение относится к способам измерения напряжений в плоских образцах из оптически чувствительного материала, может быть использовано в автоматических приборах для измерения напряжений.
Известен способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала, заключающийся в том, что образец освещают пучком монохроматического света, измеряют оптическую разность хода пучка, прошедшего через образец, по которой определяют напряжение(1).
Однако указанный способ не позволяет определять напряжения в образцах малой толщины с достаточной точностью из-за малой величины оптической разности хода в тонких образцах.
Известен способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала, который заключается в том, что образец освещают пучком монохроматического света, измеряют оптическую разность хода пучка, отраженного от внутренней поверхности образца, Iro которой определяют напряжения (2).
Однако этот способ также не обеспечивает высокой точности и быстродействия при большом числе точек измерения, например, при значительной концентрации напряжений в образце, так как измерение в каждой точке должно проводиться на неподвижном образце, а такхке пз-за значительного градиента напряжений.
Целью предложенного способа является
5 повышение точности определения напряжений.
Поставленная цель достигается тем, что образец перемещают с постоянной скоростью в направлении, параллельном его
Ip плоскости. Пучок света разделяют на два опорных и измерительный пучки, а отраженньш от внутренней поверхности образца измерительный пучок разделяют на обыкновенный и необыкновенный пучки, 15 каждый из которых совмещают с соответствующим опорным пучком, измеряют разность частот, по которым определяют or>тическую разность хода пучка.
На чертеже изображено устройство для
2р измерения напряжений в образцс.
Оно содержит одночастотный оптический квантовый генератор 1, светоделительную пластинку 2, диафрагмы 3 — 5, идентичные плоскопараллельные пластинки из исландского шпата 6 и 7, поворотное зеркало 8, полупрозрачную светоделительную пластинку 9, собирательные линзы 10 и 11, два фотодетектора 12 и 13.
Измерение напряжений в образце осу30 ществляют следующим образом.
659893
kcAf
a !) ч ) COS О
45
Плоский образец 14, перемещают со скоростью V и освещают пучком монохроматического света, идущего от одночастотного оптического квантового генератора 1 через светоделительную пластинку 2. Пучок света, отраженный от внутренней поверхности напряженного образца 14 и испытанший двулучепреломленис, выделяют с помощью диафрагмы 3 и поступает на плоскопараллельную пластину из исландского шпата 6. Плоскопараллельная пластинка 6 разделяет обыкновенный Е и необыкновенный Е," измерительный пучки. Обыкновенный и необыкновенный измерительные пучки, отразившись от зеркала 8, поступают на полупрозрачную светоделительную пластинку 9. Одновременно пучок света, отразившись от светоделительной пла.стинки
2, поступает на плоскопараллельную пластинку из исландского шпата 7. Пучок в пластинке 7 делится на два опорных пучка: опорный обыкновенный пучок Е, и опорный необыкновенный пучок Е;. Опорные и измерительные обыкновенные и необыкновенные пучки совмещаются на полупрозрачной светоделительной пластинке 9.
Опорный и измерительный обыкновенные пучки, прошедшие пластинку 9, выделяются диафрагмой 4 и фокусируются собирательной линзой 10 на фотодетектор 12 и измерительные необыкновенные пучки, прошедшие пластинку 9, выделяют диафрагмой 5 и фокусируют собирательной линзой
11 на фотодетектор 13. По разности частот определяют оптическую разность хода пучка фотодетекторов 12 и 13 и определяют напряжения в образце по следующей формуле: где о — напряжение в образце;
k — оптическая постоянная материала образца;
2О
35 с — скорость света;
Af — разность частот обыкновенного и необыкновенного пучков;
vo — частота падающего пучка;
V - — скорость передвижения образца;
0 -- угол между направлением падения пучка света на образец и направлением его передвижения.
Предложенный способ измерения папряжений позволяет повысить точность определения напряжений при высоком быстродействии и большом числе точек измерения.
Способ мо кет быть использован в автоматических устройствах для измерения напряжений.
Формула изобретения
Способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала, заключающийся в том, то образец освещают пучком монохроматического света, измеряют оптическую разность хода пучка, отраженного от внутренней поверхности образца, по которой определяют напряжения, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью повышения точности определения, образец перемещают с постоянной скоростью в направлении, параллельном его плоскости, пучок света разделяют па два опорных и измерительный пучки, а отраженный от внутренней поверхности образца измерительный пучок разделяют на обыкновенный и необыкновенный пучки, каждый из которых совмещают с соответствующим опорным пучком, измеряют разность частоr, по которым определяют оптическую разность хода пучка.
Источники информации. принятые во внимание при зкспертизе
1. Дюреллп А, и Райли У. Введение в фотомеханику. iV!,, «Мир», 1970.
2. Александров А. Я. и Ахметзянов М, Х.
Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела, М., «Наука», 1973, с. 157 — 164.
659893
Редактор Л. Гольдина
Составитель Б. Евстратов
Корректоры: Л. Орлова н И. Позняковская
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 55817 Изд. М 274 Тираж 865 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4(5
