Устройство для измерения скорости деформации Советский патент 1984 года по МПК G01B11/16 

00 00 СП

00

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к измерению механических деформаций твердых тел оптическими методами.

Известно устройство для измерения скорости деформации, содержащее источник когерентного монохроматического света, средства расщепления пучка света на два параллельных пучка, средства совмещения отраженных от заданных точек на поверхности контролируемого объекта световых пучков на чувствительную поверхность фотоприемника и измерительную электронную схему 1.

Указанное устройство позволяет судить о скорости деформаций отдельных областей исследуемого объекта и не позволяет определить все поле скоростей деформаций.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости деформации, содержащее источник монохроматического света, коллиматор, плоско.коническую линзу, интерферометр ФабриПеро и фильмовой канал, включающий объектив, визуализирующую диафрагму, выполненную в виде прозрачных и непрозрачных концентрических колец, представляющих собой негативное или позитивное изображение интерференционной картины в плоскости диафрагмы, и скоростную кинокамеру 2.

Устройство позволяет определить все поле скоростей поперечных перемещений поверхности оболочек в диапазоне, ограниченном с одной стороцы дисперсией спектрального прибора (минимальная скорость) а с другой - шириной визуализирующей диафрагмы (максимальная скорость), которая равна щирине интерференционного кольца в радиальном направлении 2.

Юднако в случае использования в качестве источника излучения импульсных твердотельных лазеров, работающих в одночасттотном режиме с модулированной добротностью, щирина отдельной компоненты может иметь значение порядка 2,510 нм, что соответствует при однощелевой диафрагме той же спектральной щирины диапазону измеряемых скоростей О-100 м/с , а в целом ряде случаев требуется проводить измерения в более щироком диапазоне скоростей.

Цель изобретения - расщирение диапазона измеряемых скоростей путем определения знака ускорения при деформации объекта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости деформации, содержащее источник монохроматического света, коллиматор, плоскоконическую линзу, интерферометр Фабри-Перо и фильмовой канал, включающий объектив, виз ;.нзирую1цук) диафрагму, выполненную

в. виде системы прозрачных и непрозрачных концентрических колец, представляющих собой негативное или позитивное изображение интерференционной картины в плоскости диафраглЛ.1, и скоростную кинокамеру, дополнительно введены второй источник монохроматического света с иной длиной волны и коллиматор, оптическая ось которого совмещена с оптической осью первого источника с помощью светоделителя, и рторой фильмовой канал, оптическая ось которого совмещена с оптической осью первого фильмового канала с помощью светоделителя, причем на входе каждого фильмового канала установлены полосовые светофильтры, а на визуализирующих диафрагмах выполнены дополнительные прозрачные и непрозрачные кольца, щирина каждого из которых равна ширине интерференционного кольца в соответствующем проз-рачному или непрозрачному кольцу положении.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для частного случая исследования деформации цилиндрических оболочек с недоступной для наблюдения виещней поверхностью.

Устройство содержит источники 1 и 2 монохроматического излучения, коллиматоры 3 и 4, светоделительную пластину 5, плоскоконическую линзу 6, цилиндрическую оболочку 7, аксиом 8, интерферометр 9 Фабри-Перо, светоделительную пластину 10, полосовые светофильтры 11 и 12, объективы 13 и 14, визуализирующие диафрагмы 15 и 1б и скоростные кинокамеры 17 и 18.

Устройство работает следующим образом.

Свет от монохроматических источников 1 и 2, которые расположены в фокусах коллиматоров 3 и 4, в виде параллельных пучков соединяется с помощью с вето делительной пластины 5 в один двухцветный параллельный пучок. После прохождения плоскоконической линзй 6 пучок преобразуется в расходящийся кольцевой и освеш.ает внутреннюю поверхность цилиндрической оболочки 7. Рассеянное поверхностью Оболочки 7 излучение с помощью аксиона 8 направляется в интерферометр 9 Фабри-Перо,на выходе которого свет с помощью светоделительной пластины 10 разделяется на два пучка, которые направляются в различные фильмовые каналы. С помощью полосовых светофильтров 11 и 12 выделяется рассеянное оболочкой и прошедшее интерферометр излучения первого и второго монохроматических источников, а с помощью объективов 13 и 14 в плоскости визуализирующих диафрагм строятся монохроматические интерференционнь1е картины в форме концентрических колец, щирина и взаимное положение которых определяется длиной волны и спектральными характеристиками источников излучения и параметрами интерфе

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДЕФОРМАЦИИ, содержащее источник монохроматического света, коллиматор, плоско коническую линзу, интерферометр Фабри-Перо и фильмовой канал, включающий объектив, визуализирующую диафрагму, выполненную в виде системы прозрачных и непрозрачных концентрических колец, представляющих собой негативное или позитивное изображение интерференционной картины в плоскости диафрагмы, и скоростную кинокамеру, отличающееся тем, что, с целью расщирения диапазона измеряемых скоростей путем определения знака ускорения при деформации объекта, в устройство введены второй источник монохроматического света с иной длиной волны и коллиматор, оптическая ось которого совмещена с оптической осью первого источника с помощью светоделителя, и второй фильмовой канал, оптическая ось которого совмещена с оптической осью первого фильмового канала с помощью светоделителя, причем на входе каждого фильмового канала установлены полосовые светофильтры, а на визуализирующих диафрагмах выполнены дополнитель- « ные прозрачные и непрозрачные кольца, щи(Л рина каждого из которых равна щирине интерференционного кольца в соответствующем прозрачному или непрозрачному кольцу положении.