УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МОДЕЛЯХ Российский патент 1995 года по МПК G01M11/08 G02B19/00 G01L1/24 

Описание патента на изобретение RU2029272C1

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для определения напряженно-деформированного состояния объемных и плоских оптических активных моделей различных конструкций.

Известна установка рассеянного света (УРС-ИМАШ), содержащая источник света - точечную лампу 1000 Вт, поляризатор, раздвижную поворотную щель [1] . Недостатком известной установки является то, что источник света не поляризован, поэтому в схему ее включен поляризатор, состоящий из поляроида и четвертьволновой пластинки. Разворот плоского пучка параллельных лучей осуществляется с помощью раздвижной щели, что ведет к снижению освещенности сечения.

Наиболее близким к заявленному решению является устройство, содержащее источник света, оптическую систему для подсвета щели, вырезающей плоский пучок для освещения модели, а за моделью устанавливается регистратор, например, узел съемки [2].

Недостатком этого устройства являются его ограниченные возможности, связанные с тем, что мощность источника используется не полностью (из общего излучения щелью вырезается участок для подсветки модели), что приводит к необходимости последовательного освещения участков модели для получения общей картины ее напряженно-деформированного состояния, а следовательно, увеличиваются затраты времени на исследования.

Целью изобретения является исключение этого недостатка.

Цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем установленные перед моделью источник света, объектив, средство преобразования формы пучка источника света, а за моделью - регистратор излучения, в качестве источника излучения используется лазер, а средство преобразования формы пучка выполнено в виде отрицательной цилиндрической линзы, задний фокус которой совмещен с фокусом объектива, а радиус поверхности, обращенной к источнику излучения, равен радиусу излучения лазера.

Кроме того, цилиндрическая линза с объективом установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, цилиндрическая линза установлена с возможностью поворота относительно оптической оси, а объектив установлен с возможностью поворота относительно образующей цилиндрической линзы.

Новым в устройстве является то, что вместо источника излучения - лампы используется лазер, что позволяет значительно увеличить возможности устройства за счет повышения освещенности щели.

Помимо этого, с помощью предложенной конструкции пятно подсветки формируется не вырезанием части пучка щелью, как в прототипе, а путем преобразования всего пучка излучения в перпендикулярной плоскости в прямоугольник.

Соблюдение равенства радиусов цилиндрической линзы и пучка излучения лазера позволяет полностью без потерь использовать мощность источника.

Что касается второго отличия, то с помощью этих признаков можно выбрать место освещения модели и согласовать его с источником.

На фиг.1 изображена оптическая схема устройства; на фиг.2 - узел установки цилиндрической линзы; на фиг.3 - узел установки объектива.

Устройство включает источник света - газовый лазер 1, на пути луча которого установлена цилиндрическая линза 2, первый радиус которой равен радиусу луча лазера, формирующая его луч 8 в виде плоского конического ножа 7, за цилиндрической линзой установлен объектив в виде двояковыпуклой линзы 3, с помощью которой получается плоскопараллельный световой нож 6, за которым установлена исследуемая модель 4.

Узел установки цилиндрической линзы 2 состоит из корпуса 10, регулировочного винта 11 и установлен с возможностью перемещения по направляющим основания 9. Двояковыпуклая линза 3 размещена в корпусе 12 с возможностью перемещения по направляющим основания 9.

Устройство работает следующим образом.

Лазерный луч, выходящий из лазера 1, проходит через цилиндрическую линзу 2, которая формирует луч лазера в виде плоского конического ножа 7, после этого световой луч проходит двояковыпуклую линзу 3, с помощью которой формируется плоскопараллельный световой нож 6, который просвечивает исследуемую модель 4. При просвечивании модели 4 ее фотографируют с помощью, например, фотоаппарата "Зенит-3м". Выдержка в зависимости от освещенности составляет несколько десятых секунды. На фотографии получают картину интерференционных полос, визуализируемых в модели при подсветке ее источником излучения, полученную при рассеянии света в ней, которая и характеризует напряженно-деформированное состояние объекта. Затем полученную фотографию расшифровывают.

Четкие фотографии могут быть получены при достаточной интенсивности источника света и хорошем внутреннем рассеянии света в оптически активной модели.

Использование предлагаемого устройства позволит определять напряженно-деформированное состояние в объемных оптически активных однородных упругих моделях, материал которых не "замораживается", например, в объемных резиноподобных конструкциях; в объемных неоднородных материалах, в частности к металлополимерных композициях; в плоских моделях, например, диск, сжатый двумя диаметрально расположенными силами; решать объемные динамические задачи, используя скоростную съемку для фиксирования картины интерференционных полос, например, получать картину интерференционных стационарных и нестационарных температурных напряжений, вызванных температурными полями, воздействующих на конструкцию механических усилий и т.д.

Похожие патенты RU2029272C1

название год авторы номер документа
ИМИТАТОР ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ 1991
  • Черемухин Г.С.
  • Бугров Г.С.
  • Горощенко В.Л.
  • Чибисов В.А.
RU2033570C1
ЛАЗЕРНАЯ ПРОЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ (ВАРИАНТЫ) 1995
  • Мокрушин Юрий Михайлович
  • Шакин Олег Васильевич
RU2104617C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ СРЕДНЕГО ДИАМЕТРА ОБЪЕКТОВ В ГРУППЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1992
  • Мелик-Саркисян В.П.
  • Буряченко В.Ф.
  • Пресняков Ю.П.
RU2044265C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ 2004
  • Дубов В.В.
  • Перебейнос В.В.
RU2263931C1
ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРОЕКЦИОННОГО БОРТОВОГО ИНДИКАТОРА 2012
  • Никифоров Владимир Олегович
  • Завгородний Дмитрий Сергеевич
  • Краснова Людмила Олеговна
  • Парамонов Павел Павлович
  • Сокольский Михаил Наумович
  • Строганов Анатолий Александрович
  • Эфрос Александр Исаакович
RU2518863C1
ЛИНЗА ДЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2017
  • Абрашитова Ксения Александровна
  • Бессонов Владимир Олегович
  • Кокарева Наталия Григорьевна
  • Петров Александр Кириллович
  • Сафронов Кирилл Романович
  • Федянин Андрей Анатольевич
  • Баранников Александр Александрович
  • Ершов Петр Александрович
  • Снигирев Анатолий Александрович
  • Юнкин Вячеслав Анатольевич
RU2692405C2
ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НАШЛЕМНОГО КОЛЛИМАТОРНОГО ДИСПЛЕЯ 2007
  • Ган Михаил Абрамович
  • Бармичева Галина Викторовна
  • Старков Александр Алексеевич
  • Щеглов Сергей Александрович
  • Ган Яков Михайлович
RU2353958C1
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1993
  • Кулеш В.П.
  • Москалик Л.М.
  • Близнюк Ю.А.
  • Шаров А.А.
RU2078307C1
ИМИТАТОР СОЛНЦА 1992
  • Черемухин Г.С.
  • Чибисов В.А.
  • Бугров Г.С.
  • Горощенко В.Л.
RU2011954C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ 1992
  • Берников Е.В.
  • Гапонов С.С.
  • Туринов В.И.
RU2073851C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 029 272 C1

Реферат патента 1995 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МОДЕЛЯХ

Использование: изобретение относится к оптическому приборостроению. Сущность изобретения: устройство содержит источник света - газовый лазер, на пути луча которого установлена цилиндрическая линза, первый радиус которой равен радиусу луча лазера, формирующая его луч в виде плоского конического ножа. За цилиндрической линзой установлен объектив в виде двояковыпуклой линзы, с помощью которой получается плоскопараллельный световой нож, за которой установлена исследуемая модель. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 029 272 C1

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МОДЕЛЯХ, содержащее установленные перед моделью источник света, объектив, средство преобразования формы пучка источника света, а за моделью - регистратор, отличающееся тем, что в качестве источника света используется лазер, а средство преобразования формы пучка выполнено в виде отрицательной цилиндрической линзы, радиус поверхности которой, обращенной к источнику света, равен радиусу луча лазера, а ее задний фокус совмещен с фокусом объектива. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрическая линза и объектив установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрическая линза установлена с возможностью поворота относительно оси пучка лазера. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объектив установлен с возможностью поворота относительно образующей цилиндрической линзы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2029272C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Александров А.Я
и Ахметзянов М.Х., Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела "Наука", 1973, с.152-155.

RU 2 029 272 C1

Авторы

Швецов А.В.

Даты

1995-02-20Публикация

1992-07-03Подача