Способ определения остаточных напряжений в объекте Советский патент 1985 года по МПК G01B11/16 

1 Изобретение относится к экспериментальным методам исследования вну ренних напряжений в кристаллах, деталях машин и элементах конструкций. Известен способ определения внут ренних напряжений в кристаллическом объекте, заключающийся в том, что объект освещают пзгчком поляризованного света и по измерению изменений параметров отраженного от поверхнос ти объекта пучка света определяют внутренние напряжения Щ. Недостатком этого способа является трудность регистрации изменени параметров,, вызванная- значительным влиянием на параметры отраженного поляризованного света состояния поверхности объекта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения остаточных напря жений Б объекте, заключающийся в том,- что объект освещает монохроматическим пучком света и по измене.нию характеристик объекта определяют напряжения . Однако известный способ не позволяет определять остаточные напряжения в анизотропных объектах из-за различия оптических характеристик анизотропного материала в различных направлениях. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности определения остаточ ных напряжений в анизотропных объект ах.. Указанная цель достигается согла но способу определения остаточных напряжений в объекте, заключающемуся в том, что объект освещают монохроматическим пучком света и по изменению характеристик объекта определяют напряжения, объект помещают в переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектрических потерь объекта от частоты поля в ненагруженном и нагруженном состояниях, находят разность полученных зависимостей, устанавливают частоту . электрического поля, соответствующую максимуму в значении разности полученных зависимостей, сканируют объект пучком света с длиной волны соответствуиядей примесной фоточувст вительности материала объекта, од942новременно со сканированием измеряют тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве характеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь в ненагруженном и нагруженном состояниях. На фиг. 1 показана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - зависимость разности тангенсов углов диэлектрических потерь от частоты; на фиг. 3 зависимость разности тангенсов углов диэлектрических потерь от координаты сканирукнцего пучка света. Устройство, реализующее предложенный способ, содержит источник 1 монохроматического света, приспособление 2 оптического сканирования объекта, измерительную ячейку 3 с объектом, мост 4 переменного тока и регистратор 5. Способ осуществляется следующим образом. Объект, например, из твердого раствора сульфид цинка - селенид цинка помещают в измерительную ячейку 3, в которой действует переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектри-ческих потерь iS объекта от частоты поля с помощью моста 4 переменного тока и регистратора 5 в ненагруженном и нагруженном, например одноосное сжатие, состояниях, находят разность полученных зависимостей (фиг. 2), устанавливают в измерительной ячейке 3 частоту электрического поля i 7 кГц, соответствующую максимуму в значениях разности ( ) полученных зависимостей, сканируют объект с помощью приспособления 2 пучком света из источника 1 с длиной волны, соответствующей примесной фоточувствительности материала объекта, одновременно со сканированием измеряют тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве характеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь (фиг. 3) в ненагруженном (кривая I) и нагруженном (одноосное сжатие в кг/см) (кривая II) состояниях в зависимости от координаты L сканируюего пучка света.Разность между тангенсами углов диэлектрических потерь в ненагруженном (кривая I) и нагруженном (кривая И) состояниях пропорциональна изменению напряжений в данной точке объекта. По этой зависимости определяют остаточные напряжения в объекте.

Предлагаемый способ определения остаточных напряжений в объекте в отличие от прототипа обеспечивает

определение остаточных напряжений в кристаллах, обладающих анизотропией свойств, определение остаточных напряжений в твердых телах непрозрачных в видимой области спектра, для чего требуется лишь изменить длину волны пука света, тогда как в известном способе необходимо заменить целый ряд устройств (компенсатор, приемник излучения и т.д.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЪЕКТЕ, заключающийся в том, что объект освещают монохроматическим пучком света и по изменению характеристик объекта определяют напряжения, отличаю;щ и и с я тем, что, с целью расшире-ния области его применения путем обеспечения возможности определения остаточных напряжений в анизотропных объектах, объект помещают в переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектрических потерь объекта от частоты поля в ненагруженном и нагруженном состояниях, находят разность полученных зависимостей, устанавливают частоту электрического поля, соответствующую максимуму значений разности полученных зависимостей, сканируют объект пучком света с длиной волны, соответствующей примесной фоточувствительности материала объекта, одновременно со сканированием измеряют тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве характеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь 6 ненагруженном и нагруженном состояниях.

HgSctgbplfO 3

10

2 f.Tu

б Фае. 2

v/

Фи1,Ъ