Поляриметр Советский патент 1981 года по МПК G01J4/04 

Изобретение относится к измерению .напряжений в конструкциях методом фотЪупругости.

Известны поляриметры, предназначенные для измерения параметра изоклины и разности фаз в моделях из оптически чувствительных материалов, состоящие из осветителя, поляризатора, светофильтра, пластины Сенармона, компенсатора разности фаз, анализатора и окуляра для наб.людения 1 j

В этом поляриметре один оптический канал используется для поэтапного измерения параметра изоклины и разности фаз в точке модели, что существенно снижает производительность измерений и приводит к случайным ошибкам в измерении разности фаз из-за неточной установки оптической схемы относительно направления главных напряжений в модели.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому поляриметр, содержащий последовательно расположенные по ходу луча осветитель, поляризатор, компенсатор разности ,фаз, анализатор и окуляр 21.

Недостатками этого устройства являются невысокие точность и производительность измерений.

Цель изобретения - увеличение точности и повышение производительности измерений.

Это достигается тем, что в поляриметре, содержащем последовательно расположенные по ходу луча осветитель, поляризатор, компенсатор разности фаз, анализатор и окуляр, после поляризатора по ходу луча освеtoтителя дополнительно установлены первое и второе светоделительные зеркала, после второго светоделительного зеркала по ходу отраженного от него луча дополнительно установле15ны поляризатор и осветителе, после первого светоделительного по ходу прошедшего через него луча дополнительного осветителя последовательно установлены дополнитель20ный анализатор, первый оптический шарнир, окуляр, а между анализатором и ойуляром расположен второй оптический шарнир, причем оптическая ось, образованная осветителем,

25 поляризатором и первым светоделительным зеркалом, параллельна оптической оси, образованной дополнительными осветителем, поляризатором и вторым светоделите.пьным зеркалом и перпендикулярна оптической оси прибора, а

оптические шарниры расположены ., так, что оптические оси окуляров перпендикулярны к оптической оси прибо1 а, а также тем, что осветитель с поляризатором, первым светоделительным зеркалом и дополнительным анализатором установлены на одной вращающейся плате, а анализатор, ком- пенсатор разности фаз,дополнительные осветитель и поляризатор, второе светоделительное зеркало установлены на другой вращающейся плате, связаной с первой жесткой кинематической связью, причем платы развернуты относительно друг друга на 90°.

На чертеже представлена оптическая схема прибора.

Оптический канал для измерения изоклины содержит дополнительный осветитель 1, дополнительный поляризатор 2,полупрозрачные зеркала 3 и 4, дополнительный анализатор 5, оптический шарнир 6, дополнительный окуляр 7, а оптический канал для измерения разности фаз содержит осветитель В, поляризатор 9, компенсатор разности фаз 10, анализатор 11, оптический шарнир 12 и окуляр 13.

Прибор работает следующим образом.

Для определения изоклины синхронно вращаются платы с дополнительными поляризатором 2 и анализатором 5, оптические оси которых скрещены до минимальной освещенности, наблюдаемой через дополнительный окуляр 7 исследуемой точки модели, при-которой ось дополнительного поляризатора 2 совпадает с направлением главного напряжения в модели (J, , а ось дополнительного анализатора 5 - с направлением GS. . Оптическая ось анализатора 9 окажется ориентированной под углом 45 к (У , ось компенсатора разности фаз 10 совпадает с осью поляризатора 9, а ось анализатора 11 скрещена с осью поляризатора 9. Для определения разности фаз поворачивается компенсатор 10 до минимальной освещенности Исследуемой точки модели, наблюдаемой через окуляр 13.

По сравнению с известными поляриметрами наличие двух раздельных оптических каналов позволяет производить измерения параметра изоклины и разности фаз в модели с одной установки оптической схемы, тем самым повышается точность измерения разности фаз не менее чем на 1,5% и увеличивается производительность в 2,5 раза.

Поляриметр может быть-использован для исследования напряженного состояния плоских нагруженных модеей из оптически чувствительного материала, а также объемных замороженных моделей.

Формула изобретения

1.Поляриметр, содержащий последовательно расположенные по ходу луча осветитель, поляризатор, компенсатор разности фаз, анализатор и окуляр, отличающийся тем, что,

с целью увеличения точности и повышения производительности измерений, после поляризатора .по ходу луча осветителя дополнительно установлены первое и второе светоделительные -зеркала после второго светоделительного зеркала по ходу отраженного от него луча дополнительно установлены поляризатор и осветитель, после первого светоделительного зеркала по ходу прошедшего через него луча дополнительного осветителя последовательно установлены дополнительный анализатор, первый оптический ша:рнир, окуляр, а между анализатором и окуляром расположен второй оптический шарнир, причем оптическая ось, образованная осветителем, поляризатором и первым светоделительным зеркалом параллельна оптической оси, образованной дополнительными осветителем, поляризатором и вторым светоделительнЕЛМ зеркалом и перпендикулярна оптической оси прибора, а оптические шарниры расположены так, что оптические оси окуляров перпендикулярны к оптической оси прибора.

2.Поляризатор по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что осветитель с поляризатором, первым светоделительным зеркалом и дополнительным анализатором установлены на одной вращающейся плате, а анализатор, компенсатор разности фаз, дополнительные осветитель и поляризатор, второе светоделительное зеркало установлены на другой вращающейся плате, связанной

с первой жесткой кинематической связью, причем платы развернуты друг относительно друга на 90

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Эдельштейн Е.И. Координатносинхронный поляриметр КСП-7. - Поляризационно-оптический метод исследования напряжений, Изд-во ЛГУ, 1966, с. 493-513.

2.Эдельштейн Е.И. Приборы научноисследовательского института математики, и механики ЛГУ для исследования напряженки поляризационно-оптическим методом. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений. Изд-во ЛГУ, I960, с.174-191.