Устройство для измерения деформаций диффузно отражающих объектов Советский патент 1984 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля деформаций диффузно отражающих объектов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеi-biM результатам является устройство для измерения деформаций дифсдузноотражаю1ци:х объектов, содержащее последовательно установленкые источник когерентного излучения« транспарант с приводом,интерферомет сдвигаS состоящий из двух параллаль ньгх дифракционных решеток с пара,плельно ориентированными штрихами, два фотоприемника и фазометр, подключенный к выходам фoтoпpиe никoв „ Взаимное перемещение решеток в нап равлениИ; перпендикулярном штрихзМ;, приводит к смещению частоты одного из лучей, что позволяет производить подсчет интерференционных полосГ1 J.

Недостаток известного устройства - невысокая точность измерений,, обусловленная разъюстировкой параплельности штрихов решеток в процесс их относительного перемещения,

Цель нзобретения - повышение

точности измерений, I

Поставленная цел)з достигается тем что устройство ,гу1я измерения деформаций диффузноотражшощих объектов, содержащее последоваге.пько установленные источник когерентного излучения, транспарант с приводом,. интерферометр сдвига, сосч-ояший кз Двух параллельных дд- фракционньп ; рететок с параллельно ори ;нтироваь -ньс- и штрихамиэ два фотогфкетгнка фазометр5 подключенный к вькодам фотопрнемников5 снабжено установленнызч между источником когерентног излучения и транспарантом гетеродинным интерферометром сдвига с апертурной диафрагмой величина сдвига которого равна диам:етру его апертурной .диафрагмыj, транспарант выполнен в виде спекл-фотографин с разнесенной с пекл-струн турой,, промодулированной интер(|)еренпиониыми полосами, ориентировакнымм перпендикулярно вектору смещет-1я разнесенной спекл-структуЕИ;. я устаконлен под ухлом Врэгга к оптической оси так, что направление сдвига гетродинного 5 итерферометра лежт: з одной плоскости е вектором.смещения разнесенной епекл-структуры „щюекция вектора смещения на направление перпендикулярное оптической оси уст ройства в плоскости сдвига гетеродиного чнтерферометра сдвига, равна величине этого сдвига, решетки интерферометра сдвига установлены параллельно плоскости транспаранта так, что лтрихи решеток ориентированы перпендикулярно вектору смещения разнесенной спекл-структуры, од из фотоприемников установлен в ходе из.пучения прошедшего через транспарант без отклонения, а другой фотоариемник установлен в ходе излучени рассеянного на транспаранте,

Iia чертеже изображена оптическая схема устройства для измерения де охзрмаций ;;;и4хЬу:зноотражаю1дих объекто

Устройст 1О содержггг источник 1 огерентнс го излучения, гетеродинньш интерферометр 2 сдвига, транспарант выполненный в виде спекл-фотографии контролируемого объекта, интерферометр 4 сдвига, фотоприемник.и 5 и 6, ;Ьйэсп-;етр 7,

Устройство работает следующим ..збразом,

Гетеро,аинньш интерферометр 2 сдва,. состоящий, на.пример, из вращаюздей :я радиальной рещетки и двух объективов,, формирует два пучка излчения с различными частотами, сдвиг между пучками равен их диаметру.

Пучки освещгист установленную под углом Брзг.га к оптической оси спекп-фотсграфию 3; на которой деформация объекта зарегистрирована по схеме с маскированной апертурой, приче между зкспози1.и{я1-1и фотография смеп1алась в направлении,, парал.гельном линии, соединяющей центры .диафрагм объектива. Проекция век ора смещ,ения спекл-структуры на направление5 перпендикулярное оптической оси устройства, в плоскости сдвига гетеродинного интер хгрометра сдЕ.ига., р,авна величине сдвига ме ду пучкал-Ж излучения,, поэгоьг г элементы спек.л-структурыэ 5 арегистрированнт е на с пекл-фот с график 3, освещаются с различной частотой, Интерферо.метр 4 сдвигаj состоящий -fs двух па:раллап.ькых дифраки юнньзс ;оешеток,, устанокленных Еа,ралх(ельно с пек,п™фото графин 3s совмещает разнасенные в пространстве ггучкк, которые интерферируют между собой. ФчэтОГгриешжк 5 регистрирует сигнал, 3 который определяется интерференцией излучения, не рассеянного на спеклфотографии 3, Этот- сигнал является опорным, его фаза не зависит от величины смещения элементов спеклструктуры. Фотоприемник 6 регистрирует сигнал, образующийся в результате интерференции лучей, исходядах от идентичных элементов спекл-структуры, В фазе этого сигна ла заложена информация о деформации 2Л объекта. Изменение фазы относительно фазы опорного сигнала регистрируется фазометром 7. Привод не показан J перем1ещает спекл-фотографию 3 для исследования деформаций различных точек объекта. Точность измерения деформаций данным устройством выше, чем в протЪтипе, поскольку в нем требуется про изводить сканирование решетками интерферометра.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ДИФФУЗНООТРАЖАНЙЦИХ ОНЬЕКТОВ, содержащее последовательно установленные источник когерентного излучения, Транспарант с при интерферометр сдвига, состоящий из двух параллельных дифракционных решёток с параллельно ориентированными штриха -ш, два фотоприемника к фазометр, подключенньй к вьгходам фотоприемников, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено установленным между источником когерентного излучения и транспарантом гетеродиннь интерферометsrcair..iJs:r-u,:;iiE::;::3S3i - vром сдвига с апертурной диафрагмой, величина сдвига которого равна диаметру его апертурной диафрагмы, транспарант вьшолнен в виде спекл-фотографии с разнесенной спекл-структурой, промодулированной интерференционными полосами, ориентированны-, ми перпендикулярно вектору смещения разнесенной спекл-структуры, и установлен под углом Брэгга к оптической оси так, что направление сдвига гетеродинного интерферометра лежит в одной плоскости с вектором смещения разнесенной спекл-структуры, проекция вектора смещения на Р направление, перпендикулярное оптической оси устройства в плоскости сдвига гетеродинного интерферометра №-в сдвига, равна величине этого сдвига, решетки интерферометра сдвига установлены параллельно плоскости транспаранта так, что штрихи решеток ориен ViSK;, тированы перпендикулярно вектору смещения разнесенной спекл-с1рукту ры, один из фотоприемников установлен в ходе излучения, прошедшего через ;0. транспарант без отклонения а друl ssA гой фотоприемник уста.човлен в ходе liKf- «Ч |i.s. излучения рассеянного на транспаранте ,