Способ определения остаточных напряжений в объекте и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении остаточных напряжений в машинах и конструкциях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ определения остаточных напряжений в объекте, заключающийся в том, что освещают объект когерентным излучением, записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта, наносят на часть этой поверхности покрытие в виде клейкой ленты, производят травление объекта в месте отсутствия покрытия, удаляют клейкую ленту, снова записывают на том же фоторегистраторе голограмму упомянутой поверхности и по

полученной интерферограмме определяют остаточные напряжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является устройство для определения остаточных напряжений, содержащее лазер с коллиматором, фоторегистратор, емкость с отверстием, предназначенную для размещения электролита, и источник электрического тока с электродами.

Недостатками известных способа и устройства является ограниченность класса исследуемых объектов. Способ и устройство не позволяют определять остаточные напряжения в крупногабаритных-объектах.

Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет

J VJ

М О

(

обеспечения исследования крупногабаритных объектов.

Это достигается тем, что в способе определения остаточных напряжений в объекте, заключающемся в том. что освещают объект когерентным излучением, записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта, наносят на часть этой поверхности покрытие в виде клейкой ленты, производят травление объекта в месте отсутствия покрытия, удаляют клейкую ленту, снова записывают на том же фоторегистраторе голограмму упомянутой поверхности и по полученной интерферог- рамме определяют остаточные напряжения, согласно изобретению для записи голограмм фоторегистратор скрепляют с контролируемым объектом, покрытие на объект наносят с образованием свободного от покрытия участка с замкнутым контуром, травление объекта осуществляют с помощью емкости с отверстием, герметично закрепленной отверстием на поверхности объекта с покрытием, включающий свободный от покрытия участок, при этом размеры отверстия не превышают соответствующих размеров проекции фоторегистратора на поверхность объекта, герметизацию емкости на поверхности объекта осуществляют клейкой лентой по контуру отверстия емкости.

В устройстве для реализации этого способа, содержащем лазер с коллиматором, фоторегистратор, емкость с отверстием. предназначенную для размещения электролита, и источник электрического тока с электродами, согласно изобретению, оно снабжено предназначенным для размещения электролита резервуаром с крышкой и сливным отверстием, гибкой трубкой для соединения резервуара с емкостью, средствами герметизации в виде клейкой ленты и средствами крепления емкости, емкость выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости, предусмотренное в емкости отверстие выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стойками и перпендикулярной к стенке, расположенной между стойками, а в стойках со стороны отверстия емкости выполне- ны выемки глубиной, составляющей половину ширины клейкой ленты, средства крепления емкости выполнены в виде магнитов в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек так, что поверхности магнитов, предназначенные для контакта с объектом, и торец отверстия емкости расположены в одной плоскости.

На фиг.1 схематично изображено описываемое устройство для реализацииспособа определения остаточных напряжений в объекте, на фиг.2 и 3 - элементы устройства, используемые для травления объекта,

Устройство содержит лазер 1 с коллиматором 2, фоторегистратор 3. емкость 4 с

0 отверстием 5. предназначенную для размещения электролита, источник 6 электрического тока с электродами 7, резервуар 8 с крышкой 9 и сливным отверстием 10, предназначенный для размещения электролита,

5 гибкую трубку 11 для соединения резервуара 8 с упомянутой емкостью 4, средства герметизации в виде клейкой ленты и средства крепления емкости 4.

Емкость 4 выполнена в виде прямо0 угольного параллелепипеда с двумя стойками 12 трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости 4. Предусмотренное в емкости 4 отверстие 5 выполнено со сторо5 ны стенки, примыкающей к стенкам со стояками 12 и перпендикулярной к стенке, расположенной между стойками 12, при этом в стойках 12 со стороны отверстия 5 емкости 4 выполнены выемки глубиной, со0 ставляющей половину ширины клейкой ленты, а средства крепления емкости 4 выполнены в виде магнитов 13 в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек 12.

5 Описываемый способ реализуется с помощью описываемого устройства следующим образом.

В выбранном месте на поверхности объекта устанавливают фоторегистратор 3 для

0 записи голограмм по схеме Денисюка. В качестве такого фоторегистратора 3 могут, например, быть использованы фотопластинки типа ПЭ-2 или ЛОИ. Излучение лазера 1 расширяют коллиматором 2. оно

5 проходит фоторегистратор 3 и попадает на объект. Часть излучения отражается от объекта и возвращается на фоторегистратор 3. где интерферирует с излучением, проходящим в направлении объекта. Таким образом

0 освещают объект когерентным излучением и записывают на фоторегистраторе 3 голо- грамму поверхности объекта. Затем на часть поверхности наносят покрытие в виде клейкой ленты. При этом часть поверхности, ос5 тавшаяся без покрытия, образует участок с замкнутым контуром. На поверхности, включающей свободный от покрытия участок, герметично закрепляют емкость 4 отверстием 5 к поверхности. Герметизацию емкости 4 осуществляют клейкой лентой по

контуру отверстия 5. Габаритные размеры емкости 4 не превышают соответствующие размеры объема, образуемого фоторегистратором 3 и его проекцией на поверхность объекта. Емкость 4 выступает над поверхностью объекта на высоту не более половины длины когерентности лазера 1.

Устанавливают резервуар 8 с крышкой 9 и сливным отверстием 10, соединенный гибкой трубкой 11с емкостью 4, ниже емкости 4 и заполняют его электролитом. Затем перемещают резервуар 8 выше емкости 4 и оставляют в этом положении. Электролит по трубке 11 перетекает из резервуара 8 в емкость 4. Осуществляют травление объекта, При травлении катод (на чертеже не обозначен) источник тока размещен в емкости 4, а анод (также не обозначен) закреплен на поверхности объекта. После травления в месте отсутствия покрытия образуется отверстие, например, прямоугольной формы. Резервуар 8 вновь устанавливают ниже емкости 4. Электролит перетекает из емкости 4 рбрат- но в резервуар 8. Производят разгерметизацию и удаление емкости 4. Клейкую ленту с поверхности объекта также удаляют. Вновь записывают на фоторегистраторе 3 голограмму поверхности и по полученной интер- ферограмме с помощью расчетных соотношений определяют остаточные напряжения.

Емкость 4 может быть выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками 12 трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости 4. Предусмотренное в емкости 4 отверстие 5 выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стойками 12 и перпендикулярной к стенке, расположенной между стойками 12. В стойках 12 на больших основаниях трапеций со стороны отверстия 5 емкости 4 выполнены выемки глубиной, составляющей половину ширины клейкой ленты. Наличие этих выемок позволяет произвести герметизацию емкости 4 по контуру отверстия 5. Трапецеидальная форма стоек 12 позволяет обеспечить условия крепления и герметизации емкости 4 на подставке, имеющей наклон в сторону объекта. При расположении емкости 4 со стойками 12 на наклонной подставке имеется составляющая силы тяжести, прижимающая емкость 4 с отверстием 5 к объекту.

Средства крепления емкости 4 могут быть выполнены в виде магнитов 13 в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек 12. Это позволяет крепить емкость 4 непосредственно на объекте.

Формула изобретения 1. Способ определения остаточных напряжений в объекте, заключающийся в том, что освещают объект когерентным излучением, записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта, наносят на часть этой поверхности покрытие в виде клейкой ленты, производят травление объекта в месте отсутствия покрытия, удаляют

клейкую ленту, снова записывают на том же фоторегистраторе голограмму упомянутой поверхности и по полученной интерферог- рамме определяют остаточные напряжения, отличающийся тем, что, с целью

расширения класса исследуемых объектов путем обеспечения исследования крупногабаритных объектов, для записи голограмм фоторегистратор скрепляют с контролируемым объектом, покрытие на объект наносят

с образованием свободного от покрытия участка с замкнутым контуром, травление объекта осуществляют с помощью емкости с отверстием, герметично закрепленной отверстием на поверхности объекта с покрытием, включающей свободный от покрытия участок, при этом размеры отверстия не превышают соответствующих размеров проекции фоторегистратора на поверхность объекта.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что герметизацию емкости на поверхности объекта осуществляют клейкой лентой по контуру отверстия емкости.

3.Устройство для определения остаточ- ных напряжений в объекте, содержащее лазер с коллиматором, фоторегистратор, емкость с отверстием, предназначенную для размещения электролита, и источник электрического тока с электродами, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов путем обеспечения исследования крупногабаритных объектов, оно снабжено предназначенным для размещения электролита резервуаром с

крышкой и сливным отверстием, гибкой трубкой для соединения резервуара с емкостью, средствами герметизации в виде клейкой ленты и средствами крепления емкости.

4.Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что емкость выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости, предусмотренное в емкости отверстие выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стойками и перпендикулярной к стенке , расположенной между стойками , а в стойках со стороны отверстия емкости выполнены выемки глубино й, составляющей половину ширины клейкой ленты.

5. Устройство по пп.З и 4, отличающее с я тем, что средства крепления емкости выполнены в виде магнитов в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек так, что поверхности магнитов, предназначенные для контакта с объектом, и торец отверстия емкости расположены в одной плоскости.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении остаточных напряжений в машинах и конструкциях. Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечения исследования крупногабаритных объектов. Устанавливают на поверхности объекта фоторегистратор. Освещают объект когерентным излучением и записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта. На часть поверхности наносят покрытие в виде клейкой ленты. На поверхности, включающей свободный от покрытия участок, герметично закрепляют емкость отверстием к поверхности и с помощью клейкой ленты осуществляют ее герметизацию по контуру отверстия, а затем травление объекта. Производят разгерметизацию и удаление емкости. Удаляют и клейкую ленту с поверхности объекта. Вновь записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта и по полученной интерферограмме с помощью расчетных соотношений определяют остаточные напряжения. 2 с. и 3 з.п. ф-лы. 3 ил. ел С

А

/

Фиг./

Фиг. 2

ff ffT

tt

Vs--..„

фиг, 3