Устройство для измерения деформаций объекта Советский патент 1984 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к исследо ванию деформаций в конструкциях голографическими методами. Известно устройство для измерен деформаций объекта, содержащее рас положенные вдоль оптической оси ис точник .света, зеркало, полупрозрач ное зеркало, второе зеркало, колли матор, третье зеркало, фотопластин ку, второй коллиматор и четвертое зеркало l . Недостатком этого устройства яв ляется невысокая точность измерени деформаций объекта после его внестендового нагружения из-за невозможности снова точно установить объект.. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения деформаци объекта, содержащее расположенные последовательно вдоль оптической оси когерентный источник света, светоделитель, два плоских зеркала расширяющую линзу, регистратор, например, в виде фотопластинки, вогнутое зеркало и третье плоское зеркало 2 . Недостатками известного устройства являются сложность юстировки объекта после его внестендового нагружения, вызванная узким диапаз ном чувствительности, так как при смещении объекта по сравнению с ег исходным положением на величину, превышающую интерференционную, интерференционная картину на объек те исчезает, и низкая ч;увствительность записи голограммы объекта из наложения на нее голограммы основн го опорного пучка,, вызванная запис этих голограмм на всей поверхности регистратора. Цель изобретения - повышение чу ствительности измерения деформаций и упрощение юстировки. Эта цель достигается тем, что устройство для измерения деформаций объекта,содержащее расположенные последовательно вдоль оптической ос когерентный источник света, светоде литель,два плоских зеркала,расширяющую линзу, регистратор, вогнутое зеркало и третье плоское зеркало, снабжено экраном, расположенным между первым плоским зеркалом и регистратором, светозащитной маской, установленной перед регистратором, вторым вогнутым зеркалом, установленным между расширяющей линзой и регистратором, третьим вогнутым зер калом, установленным между регистратором и первым вогнутым зеркалом двумя дополнительными светоделителя ми, установленными источником света и первым светоделителем, четвертым плоским зеркалом, установленным между вторым светоделителем и вторым вогнутым зеркалом, и пятым плоским зеркалом, установленным между третьим светоделителем и третьим вогнутым зеркалом. На фиг.1 показана схема устройства) на фиг.2 вид защитной маски. УстройствоГдля измерения деформаций объекта содержит ({фиг. 1) расположенные последовательно вдольоптической оси когерентный источник I/ света, светоделитель 2, два плоских зеркала 3 и 4, расширяющую линзу 5, регистратор 6, вогнутое зеркало 7, третье плоское зеркало 8, экран 9, расположенный между первым плоским зеркалом 3 и регистратором 6, светозащитную маску 10, установленную .перед регистратором 6, третье вогнутое зеркало 12, установленное между регистратором 6 и первым вогнутым зеркалом 7, два дополнительных светоделителя 13 и 14, установленных между ИСТОЧНИКОМ 1 света и и первым светоделителем 2, чётг вертое плоское зеркало 15, установленное между.вторым дополнительным светоделителем 13 и вторым вогнутым зеркалом 11, и пятое плоское зеркало 16, установленное между трет1 им дополнительным светодели- телем..14 и третьим вогнутым зеркалом 12. Объект 17 установлен позади второго 11 и третьего 12 вогнутых зеркал в жесткой связи с ними. Свето.защитнаямаска состоит из.двух фигурных экранов 18 и 19 (фиг.2) j Устройство работает следующим образом. . . Световой луч источника 1 света расщепляют светоделителями 2, 13 и 14 на предметный, основной, опорный и.два дополнительных опорных пучка. Основной опорный пучок отклоняют т.ретьим плоским зеркалом 8 и вогнутым зеркалом 7 с расширением пучка на регистратор б. Первый дополнительный опорный пучок отклоняют четвертым плоским зеркалом 15 и вторым вогнутым зеркалом 11 с рас-. ширением пучка на регистратор 6, при этом угол между первым дополнительным И основным опорными пучками равен 5. Аналогично второй . дополнительный опорный пучок отклоняют пятым плоским зеркалом 16 и с расширением третьим вогнутым зеркалом12 на регистратор б. При этом угол между вторым дополнительным и основным опорными пучками равен 90. Записывают голограмму основного опорного пучка с помощью двух дополнительных на частей регистратора б, который для этого закрывают светозащитной маской 10 ( фигурным э-храном 18),Затем убирают фигурный экран 18 и закрывают регистратор 6 фигурным экраном 19, а также закрывают вогнутые зеркала 11 и 12 и перекрывают первый и второй дополнительные опорные пучки. Затем записывают голограмму объекта 17 с помощью основного опорного пучка. Для этого предметный пучок отклоняют плоскими зеркалами 3 и 4 с расширением линзой 5 на йбъект 17. Рассея ный .от объекта 17 свет поступает на регистраторов. Производят внестендовую фотообработку регистратора б и возвращают его на прежнее место. Производят внестендоаое нагружение объекта 17 и возвращают ег.о на прежнее место. После этого регистратор закрывают фигурным экраном 18 и проводят грубую юст.ировку голограммы (регистратора б) и объекта 17 по интерферограмме основного опорного пуч ка. Для ЭТОГО подают основной опорный пучок и первый дополнительный опорный пучок, при этом на экране 9, установленном в зоне максимального контраста интерференционных полос, наблюдают интерференционную картину, являющуюся результатом наложения двух волновых плоскостей: первой при восстановлении первым дополнитель:ным Опорным пучком записанной го лограммы, основногсэ опорного пучка и второй - при новом взаимодействии первого дополнительного и основного опорных пучков, после смещения регистратора б и объекта 17. Добиваясь на экране 9 максн г чьной ширины полос на интерферограммё основного опорного пучка в виде замкнутых кривых, юстируют регистратор б или объект 17 вдоль нормали к плоскости регистратора 6. Затем.перекрывают первый дополнительный опорный пучок и подают второй дополнительный и основной опорные пучки и аналогичным образом юстируют регистратор б, добиваясь максимальной ширины йолос на интерферограммё в виде прямых линий, перпендикулярных направлению смещения. После этого производят точную юстировку объекта 17 относительно регистратора б. Для этого вместо фигурного экрана 18 устанавливают фигурный экран 19, перекрывают оба дополнительных ойорных пучка и подают предметный и основнойопорные пучки. И по интерференционной картине на базовой ц.оверхности объекта 17, добиваясь максимальной ширины интерференционных полос,точно юстируют.объектив 17; /Йспольз.ование предложенного устрой.ства по сравнению с прототипом позво-ляет повысить чувствительность измерений и упростить юстировку за счет тог.о, что голограммы оснойного опорного пучка и объекта записывают на разных частях регистратора, а также из-эа того, что при смещениях объекта на величину, превышающую интерференционную, интерферрграмма основного опорного пучка будет сохраняться на экране, установленном в -зоне максимального контраста.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОБЪЕКТА, содержащее расположенные послед овательно вдоль оптической оси когерентный источник света, светоделитель, два плоских зеркала, расширяющую линзу, ре- , гистратор, вогнутое зеркало и третье плоское зеркало, отличающееся тем, что, с целью повьошения чувствительности измерений и упрощения юстировки, оно снабжено экраном,i расположенным между первым плоским зеркалом и регистратором, св тозащитной-маской, установленной перед регистратором, вторым вогнутым зеркалом, установленным между расширяющей линзой и регистратором, третьим вогнутым зеркалом, установленным между регистратором и первым вогнутым зеркалом, двумя дополнительными светорелителями, установленными между источником света и первым светоделителем, четвертым плоским зеркалом, установленным между вторым светоделителем и вторым вогнутым зерка(Я лом, и пятым плоским зеркалом, установленным между третьим светоделителем и третьим вогнутым зеркалом. 17 w ел