ОПТИЧЕСКИЙ ТЕНЗОМЕТР Советский патент 1934 года по МПК G01B11/16 

Предлагаемый оптический штриховой тензометр является переносным компаратором для измерения расстояния между рисками, нанесенными на поверхности исследуемого объекта, и состоит из двух раздвинутых на определенное расстояние объективов, направляющих лучи в общий окуляр помощью системы призм полного внутреннего отражения или зеркал.

Эталон имеется или отдельно от прибора или находится в самом приборе.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез тензометра; фиг. 2 - вид его сверху; фиг. 3 - вертикальный разрез тензометра с применением пластинки из прозрачного материала, с целью совмещения изображений рисок для измерения расстояния между ними; фиг. 4 - вид спереди марки, предназначаемой для получения отчетливой и яркой риски; фиг. 5 - вид ее сверху.

Предлагаемый штриховой тензометр (фиг. 1 и 2) является переносным оптическим штриховым компаратором, измеряющим изменение расстояния между штрихами (рисками), нанесенными на поверхности исследуемого объекта.

Изображения рисок через объективы 1 и 2 и систему парных призм 4 и 5, 3 и 6, отраженные в окуляр 7, рассматриваются в совмещенном виде через последний, снабженный окулярным микрометром (шкалой). Измерение расстояния между совмещенными изображениями рисок производится одним наблюдателем путем простого прочтения отсчетов для каждой риски по шкале микрометра и получается в виде разности отсчетов.

Риски наносятся или непосредственно на поверхности материала, или на специальных марках, неизменно связанных с материалом.

Для получения достаточно отчетливого изображения рисок последние освещаются при помощи специального электроосветительного приспособления (питаемого карманной батареей), которым снабжается каждый из объективов 1 и 2.

На фиг. 3 изображен вертикальный разрез тензометра, в котором, с целью совмещения изображений рисок, для измерения расстояния между ними, применена между отражающими призмами или зеркалами, по одну сторону от окуляра, плоско параллельная поворачивающаяся пластинка 8 из прозрачного материала. Для пропускания лучей через означенную пластинку в виде параллельного пучка - по обе стороны ее расположены линзы 9 и 10.

С целью возможности юстировки прибора, по другую сторону от окуляра 7, расположена плоско поворотная пластинка 11 и по сторонам от нее линзы 12 и 13.

С целью проверки прибора и микрометра служит специальный эталон, изготовляемый из того же материала, из какого сделан исследуемый объект, или из металла или какого-либо другого непрозрачного или прозрачного материала, обладающего температурным коэфициентом расширения, крайне незначительным или близким к нулю, в зависимости от требуемой точности измерения.

Эталлон или имеется отдельно от прибора, и тогда для проверки последнего необходимо брать контрольные отсчеты по эталону, или же эталон заключается внутри самого прибора, и тогда при отсчете изменение длины получается путем сравнения с эталоном.

Каркас прибора изготовляется из материала с достаточно малым температурным коэфициентом расширения.

Путем варьирования базы и оптических характеристик прибор может быть применен в качестве тензометра для различных материалов.

Марка, на которой может наноситься риска (фиг. 4 и 5), представляет собой призму из прозрачного материала трапецоидального сечения, наклонные грани которой 14 и 15 образуют угол в 45° с гранью 16, образующей большее основание трапеции.

Риска 17 наносится на грани 16, обращенной к наблюдателю (противоположная грань 18 служит для прикрепления марки на исследуемом объекте) - над одной из наклонных граней 14, параллельно боковым граням призмы.

При наведении объектива 19 прибора на риску 17, одновременно на наклонную грань 15 призмы направляется пучок параллельных лучей от источника света 20; лучи, падая нормально на верхнюю грань 16, претерпевают полное внутреннее отражение от наклонных граней 15 и 14 и затем, пройдя опять через верхнюю грань 16, в том месте, где на ней нанесена риска 17, попадают в объектив 19.

Таким образом, риска видна в проходящем свете, что дает возможность весьма точных отсчетов по ней в виду отчетливости ее изображения в виде черной черты на ярко-белом фоне.

1. Оптический тензометр, служащий для измерения изменений расстояния между двумя рисками, нанесенными на подвергаемом деформации образце, отличающийся тем, что примененные для отсчета расстояния между рисками два микроскопа имеют общий окуляр 7, для направления в который лучей, идущих от объективов 1 и 2, применены расположенные в общем кожухе обоих микроскопов системы призм полного внутреннего отражения или зеркал 3, 4, 5 и 6.

2. В тензометре по п. 1 применение помещенной между отражающими призмами или зеркалами по одну сторону от окуляра плоско параллельной, поворачивающейся, из прозрачного материала пластинки 8 с целью совмещения изображений рисок для измерения расстояния между ними, причем, для пропускания лучей через пластинку 8 в виде параллельного пучка, по обе стороны пластинки 8 расположены линзы 9 и 10.

3. В тензометре по п. 1, с целью возможности юстировки прибора, применение расположенных и по другую сторону от окуляра плоско параллельной поворотной пластинки 6 и по сторонам ее линз 12 и 13.

4. При тензометре по пп. 1-3 применение марки в виде призмы из прозрачного материала трапецоидального сечения, наклоны граней 14 и 15 которой образуют углы в 45° с гранью 16, соответствующей большему основанию трапеции и снабженной на стороне, обращенной к наблюдателю, риской 17, освещаемой параллельным пучком от источника света, расположенного против другого конца призмы, причем грань 18, параллельная грани с риской, служит для прикрепления призмы к исследуемому объекту.