Способ определения перемещений в плоскости объекта методом голографической интерферометрии

 

ОПИСЛНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиия

Социалнстичесинх

Респубпни и 715932 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

G 01 В 11/24

G 01 В 9/021 (22) Заявлено 14.08.78 (2! ) 2656225/25-28 с присоединением заявки ве (23) Приоритет—

Йкудлуат«в««ый кем«тат

CC CO

«в делам «забрете«««

«ет««нт«й. (53) УДK 531.715. .27 (088.8) Опубликовано 15.02.80. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 25.02.80

О. Г. Лиснн, П. И. Полухин, А. Б, Кудрин, Л. М. Глухов и А. В. Нетребко (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ПЛОСКОСТИ

ОБЪЕКТА МЕТОДОМ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к голографическо. му определению перемещений в механике деформируемых тел преимущественно для исследования формоизменения наружной поверх5 ности твердых тел, подвергающихся механическому нагреванию, и может быть также использовано в точной механике для анализа движения тела как жесткого целого.

Известен способ определения перемещений в плоскости объекта методом голографической ннтерферометрии, заключающийся в последовательной регистрации интерферограмм в направлениях, симметричных относительно нормали в исследуемой точке поверхности объекта (11.

Однако этот способ сложен, так как нри использовании его необходима регист1тация Но- . вых интерферограмм для каждой точки объекта.

26

Наиболее близким по своей технической сущ. ности к изобретению является способ определения перемещений в плоскости объекта методом голографической интерфероме грин, заклю2 чающийся в том, что регистрируют двухэкспозиционную голограмму объекта, восстанавливают действительное изображение объекта путем последовательного освещвния трех различных участков голограммы, регистрируют полученные интерферограммы для каждого освещенного участка, на каждой интерферограмме измеряют абсолютный порядок интерференционных полос, проходящих через исследуемую точку. объекта, измеренные порядки представляют в систему линейных уравнений, решая которую находят три компонента вектора перемещения в исследуемой точке: одну компоненту перемещения — по нормали к поверхности объекта и две компоненты — в плоскости объекта (2J.

Известный способ обладает низкой точностью измерения и сложностью способа иэ-эа необходимости регистрации трех интерферограмм и последующего решения сложной системы уравнений, Для повышения точности измерения и упрощения способа освещают одновременио при восстановлении изображения объекта такие лва участка на голограмме, центры которых распоа — расстояние между освещенными участ ками голограммы;

Х вЂ” длина волны излучения.

Для определения второй компоненты вектора перемещения в плоскости объекта освещенные участки на голограмме распологают так, чтобы прямаи, соепиняющая их центры, поверо нулась на 90, изменившаяся картина муаровых полос, рассчитываемая по формуле, где а — измененное расстояние между освещенными участками. В ряде задач механически достаточно определить только одну компоненту перемещения.

Таким образом, использование способа позволяет рассчить1вать каждую компоненту перемещения в плоскости объекта по одной карти1

"сне полос, а не по трем, как в известных способах. В результате существенно увеличивается точность измерений и упрощаются приемы осуществления данного способа. Сокращение трудоемкости связано с тем, что в предлагаемом способе осуществляют съемку и расшифровку не более двух картин полос, тогда как в про тотлпе регистрируют не менее трех. Учитывая, что при каждой съемке необходимо добиваться тщательного соответствия в расположении элементов оптической схемы, чтобы условия восстановлении изображений совпадали с условиями регистрации голограммы, и учитывая также, гго расшифровка картин полос состав- ляет по трудоемкости большую часть всего цикла проведения измерений голографическим, методом, можно оценить сокращение трудоемкости вдвое.

Формула изобретения

Способ определения перемещений в плоскос. ти объекта методом голографической интерферометрии, заключающийся в том, что регистрируют двухэкспозиционную голограмму объекта и восстанавливают действительное изображение объекта путем освещения голограммы, отличающийся тем, что, с целью повьпцения точности измерения и упрощения способа, освещают одновременно при восстановлении изображения объекта такие два участка на голограмме, центры которых расположены на, прямой, параллельной искомой компоненте перемещения, получают картину муаровых полос на изображении объекта, по которой судят о перемещении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Островский Ю. Н. и др. Голографическая интерферометрия. M., 1977, с. 259 — 2б0.

2. Островский 10. Н. и др. Голографическая интерферометрия. М., 1977, с. 260 — 263 (прототип) .

Тираж 801 Подписное город, ул. Проектная, 4

3 715932 4 ложены на прямой, параллельной искомой компоненте перемещения, получают картину муаро- вых полос на изображении объекта, по которой судят о перемещении.

Способ определения перемещений в плоскос5 ти объекта методом голографической интерферометрии осуществляется следующим образом.

Получают двухэкспозиционную голограмму. объекта. Выбирают два освещенных участка на голограмме так, чтобы прямая, соединяющая <О их центры, была параллельна искомой компоненте перемещения. Восстанавливая действительное изображение объекта освещением голограммы одновременно через оба участка, получают и регистрируют кардщу; муаровь".х полос. Затем для исследуемой точки объекта определяют порядок муаровой полосы, который однозначно связан линейным уравнениеМ с искомой компонент-

t нои касательного перемещения в исследуемой точке., На этапе восстановления при освещении какого-либо участка голо1.раммы в плоскости действительного изображения формируется изображение объекта с картиной интерференционных полос, соответствующей данному участку "голограммы. При одновременном освещении двух 25 различных участков в плоскости изображения имеет место наложение двух различных интерферограмм одна на другую. Это наложение: приводит к качественно новому муаровому эффекту. В тех точках объекта, где фазы интер- 30 ференционнъ х полос для каждой интерферограммы совпадают друг с другом, контраст полос результирующей картины сохраняется неизменнъ|м. В тех же точках, где фазь1 "противоположны, контраст пблос оказывается равным нулю, т. е. интерферейциоинйе полосы исчезают. Таким образом, контраст полос на результирующей картине оказьгвается связанным с разностью фаз между интерференционными полосами исходных интерферограмм. Визуальйо 4р это проявляется в том, что через изображение объекта проходят муаровые полосы — геометрическйе места точек, где интерференционные полосы полностью смазаны, а в промежутке между муаровыми полосами отчетливо видны 45 отрезки "интерферейцио1гных полос, Так как разность фаэ между йсходными ин- . терференцаонными полосами зависит не только от относительного положения освещенных участков на голограмме, но и от йепйчины перемещения рассматриваемой точки объекта, по измеренному порядку муаровых цолос можно определять перемещения для различных то чек в плоскости объекта. Цена муаровой поло, сы составляет: 55

И=А „ > где L — расстояние Ьт голограммы до объекта

ЦЯИИПИ Заказ 9511/37

Филиал ППП "Патент", r Уж

Способ определения перемещений в плоскости объекта методом голографической интерферометрии Способ определения перемещений в плоскости объекта методом голографической интерферометрии 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению деформаций деталей и образцов оптическими методами
Наверх