Способ измерения перемещений объекта Советский патент 1986 года по МПК G01B9/21 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к го- лографическому измерению перемещени в механике твердого деформируемого тела, и может быть также использовано в точной механике для анализа двжения тела как жесткого целого.

Целью изобретения является повышение точности измерения перемещений.

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления спосо- ба измерения перемещений.

Схема содержит коллимированный пучок 1, освещающий объект, начальное положение 2 голограммы, смещенное положение 3 голограммы, точку 4 наблюдения на голограмме, начальное положение 5 восстановленного изображения объекта,смещенное положение 6 восстановленного изображения объекта, нормаль 7 к плоскости объекта в исследуемой точке объекта.

Предлагаемый способ ос пцествля- ется следуюпргм образом.

Освещают объект коллимированным пучком 1, регистрируют голограмму в положении 2, восстанавливают изображение 5, выбирают точку 4 наблюдения на голограмме так,чтобы направление наблюдения для исследуемой точки 8 объекта вдоль прямой 4-8 оказалось симметричным коллими- рованному пучку 1 относительно нормали 7 к плоскости объекта, получаю интерферограмму, измеряют на ней порядок полосы и рассчитывают искомую компоненту вектора перемещени для точки 8, а порядки полос в других точках объекта для измерения в них перемещения измеряют, смещая голограмму параллельно плоскости изображения из положения 2 в соответствующее положение 3 настолько чтобы выполнялось условие симметрии для точек смещения изображения 6.

Из условия симметрии следует,

что биссектриса угла между направ- .лением освещения и наблюдения при гфоизвольном смещении голограммы Совпадает с нормалью к плоскости объекта. Поэтому такая голографичес кая схема не будет чувствительна к перемещениям в плоскости объекта, т.е. предлагаемый способ позволяет

измерять именно перемещения из плоскости объекта.

Пример. Проводят эксперимент с голографированием плоского

диска диаметром 60 мм, сжатого по диаметру. Использованная голографи- ческая схема полностью соответствует чертежу причем угол составляет 30 , а 0,63 мкм. Расстояние

ыежпу голЪграммой и объектом 150 мм, так что угол наблюдения изменяется по поверхности объекта в пределах i10

Освещают поверхность объекта кол

лимированным пучком 1, регистрируют голограмму в положении 2, восстанавливают изображение 5, выбирают точку 4 наблюдения на голограмме так, что(5ы направление наблюдения для

исследуемой точки 8 объекта вдоль 4-8 оказалось симметричным коллимированному пучку 1 относительно нормали 7 к плоскости объекта. Получают интерферограмму, измеряют

на ней порядок полосы и рассчитывают искомую компоненту вектора перемещения для точки 8, а порядки полос в другиз точках объекта для измерения в них перемещения измеряют, смещая голограмму параллеЛь- но плоскости изображения из положения 2 в соответствуницие положения 3 настолько, чтобы выполнялось, условие симметрии для точек смещенных изображений 6.

В центре диска порядок полосы оказался равньм п 18, а по кра

ям диска Uj получаем:

12 м п- 14. Отсюда

W,

18

2 cos 15°

О,63 мкм

5,6 мкм{ 12

2 cos 15 3,8 мкм

0,63 мкм

50

2003 15°- °

4,-4 мкм. . .

Эффективность изобретения - в повьшении верхнего предела измере- 55 ,ния перемещений по сравнению с известным способом.

Согласно известному способу для искгаочения вклада компонент вектора

перемещения в плоскости объекта необходимое расстояние между объектом и наблюдателем составляет 1,5 м вместо 150 мм по предлагаемому способу и приводит к погрешности измерения номера полосы из-за спеки-шумов. При измерении

1216639

по предлагаемому способу погрешность составляет ,1 из-за еньшения размера спеки-структуры. Таким образом, предлагаемый способ 5 позволяет повысить точность измерения за счет снижения влияния спеки- пгумрв при анализе интерферограммы.

tj

Редактор н. Егорова Заказ 993/51

Составитель В. Аджалов

Техред М.Пароцай Корректор И. Эрдейи

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4