Интерференционный способ измерения малых ультразвуковых сигналов и интерференционное устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01H9/00 

01

о ч

ts9

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокочастотных измерениях скорости, затухания и амплитудно- временных параметров ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения --повышение точности измерения достигается стабилизцией оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности оптического излучения источника.

Суть способа заключается в сравнении интенсивности интерференционной картины с опорным сигналом, в каче- стве которого используется уровень и интенсивности оптического излучения источника, выработке сигнала обратной связи и определении параметров малых ультразвуковых сигналов.

На чертеже изображено интерференционное устройство, осуществляющее способ. .

Устройство содержит лазер 1, являющийся источником оптического моно хроматического когерентного излучени для двухлучевого интерферометра (позицией 2 обозначен образец).

Интерферометр состоит из светоде- лительного элемента 3, опорного зер- кала 4. На пути излучения лазера 1 устанавливается светоделительная пластина 5 и фотоприемник 6, на пути интерферирующих лучей - светоделительная пластина 7, на пути лучей, отраженных светоделительной пластиной 7 и прошедших через нее, - фотоприемники 8 и 9 соответственно. Сигналы с фотоприемников 6 и 9 подаются на входы дифференциального уси- лителя 10, который управляет работой исполнительного элемента II.

Способ осуществляют следующим образом.

Часть излучения лазера 1 посред- ством светоделительной пластины 5 отводится на фотоприемник 6, который выраба тьтает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучения лазера 1, подаваемый далее на один из входов дифференциального усилителя 10.

Лри этом сигнал с дополнительного фотоприемника 6 не зависит от оптической фазы интерфе-рометра. На второ вход дифференциального усилителя 10 подается сигнал с фотоприемника 9, величина которого пропоциональна интенсивности интерферирующих лучей

tO

15 20

5

30 5 0

с

0

в отраженном свете. При этом изменение оптической фазы интерферометра вследствие акустических шумов приводит к изменению сигнала фотоприемника 9, пропорционального расстройке оптической фазы интерферометра, что приводит к выработке сигнала на исполнительный элемент 11, компенсирующего акустические шумы. Изменение интенсивности излучения лазера 1 приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов с фотоприемников 6 и 9. Вследствие большого подавления синфазных сигналов дифференциальным усилителем 10 сигнал на исполнительном элементе 11 не изменяется. При изменении интенсивности излучения лазера 1 изменение оптической фазы интерферометра не происходит.

Таким образом, способ и устройство обеспечивают наибольшую степен.ь стабилизации оптической фазы интерферометра, что обеспечивает повышение точности измерения малых ультразвуковых сигналов, а следовательно, затухания, скорости и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний, используемых в неразрушающем контроле качества материалов и изделий.

Формула изобретения

1.Интерференционный способ измерения малых ультразвуковьк .сигналов, заключающийся в том, что сравнивают интенсивность интерференционной кар- .тины с опорным сигналом, вырабатывают сигнал обратной связи и определяют параметры малых ультразвуковых сигналов, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в качестве опорного сигнала используют уровень интенсив-, ности оптического излучения источника.

2.Интерференционное устройство для измерения мальпс ультразвуковых сигналов, содержащее последовательно установленные источник оптического излучения и интерферометр, исполнительный элемент, связанный с одним из зеркал интерферометра, дифференциальный усилитель, выход которого соединен с исполнительным элементом, светоделительную пластину, установленную на вь1ходе интерферометра.

31415072

и два фотоприемника, один из которыхния, оно снабжено второй светоделиустановлен на пути лучей, прошедшихтельной пластиной, установленной на

через светоделительную пластину, ипути оптического излучения от источэлектрически связан с входом диффе-ника, и третьим фотоприемником, усренциального усилителя, а второй -тановленньсй на пути лучей, отраженных

на пути отраженных от пластины лучей,.от второй светоделительной пластиот-личающееся тем, что,ны, и электрически связанным с вхос целью повьшения точности измере-дом дифференциального усилителя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях скорости, затухания и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается стабилизацией оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности оптического излучения источника путем использования в качестве опорного сигнала уровня интенсивности оптического излучения источника. Часть излучения источника оптического излучения посредством делительной пластинки 5 отводится на фотоприемник 6, который вырабатьюает электрический сигнал, подаваемый далее на один из входов дифференциального усилителя 10. На другой вход дифференциального усилителя 10 подается сигнал с фотоприемника 9. Изменение интенсивности излучения приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов с фотоприемников 6,9. Вследствие большого подавления синфазных сигналов дифференциальным усилителем 10 сигнал на исполнительном элементе 11, связанном с одним из зеркал интерферометра, не изменяется. Таким образом, при изменении интенсивности излучения лазера 1 изменения оптической фазы интерферометра не происходит, в результате чего достигается повышение точности измере-, ния малых ультразвуковых сигналов, . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л с