Лазерный интерферометр для измерения динамических деформаций Советский патент 1982 года по МПК G01B11/16 

(54) ЛАЗЕРНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению деформаций оптическими методами.

Известен лазерный интерферометр для измерения деформаций, содержащий светоделитель, два зеркала, одно из которых связано с объектом, а другое - с основанием, и измерительную систему 1.

Однако такое устройство весьма критично к угловым перемещениям объекта, что снижает точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является лазерный интерферомет.р для измерения динамических деформаций, содержащий основание, установленные на нем источник монохроматического излучения и распол(эженные по ходу светового пучка светоделитель, зеркало, образующее эталонное плечо интерферометра, зеркало, образующее рабочее плечо интерферометра, коллиматор, диафрагму, фотоприемник и подключенную к нему электронную схему обработки 2).

Недостатком такого устройства является низкая точность измерений деформаций, так как интерферометр чувствителен к вибрациям основания и перемещению объекта измеренийкак целого.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что лазерный интерферометр для измерения динамических деформаций, содержащий основание, установленные на нем источник монохроматического излучения и расположенные по ходу светового пучка светоделитель, зеркало, образующее эталонное плечо интерферометра, зеркало, образующее рабочее плечо интерферометра, коллиматор, диафрагму, фотоприемник и подключенную к нему электронную схему обработки, снабжен установленными на основании двумя измерительными щтоками, подпружиненными в осевом направлении, расположенными в рабочем плече четырьмя зеркалами, два из которых закреплены на основании, два - на торцах измерительных щтоков, а зеркало,

20 образующее рабочее плечо интерферометра, неподвижно закреплено на основании.

На чертеже представлена схема интерферометра. .

Лазерный интерферометр для измерения динамических деформаций содержит основание 1, установленные на нем источник 2 монохроматического излучения и расположенные по ходу оптического пучка светоделитель 3, зеркало 4, образующее эталонное плечо интерферометра, два измерительных штока 5 и 6, подпружиненных в осевом направлении, два зеркала 7 и 8, закрепленные на торцах измерительных штоков 5 и 6, три зеркала , закрепленных на основании по ходу оптическрго пучка, образуюш,ие рабочее плечо интерферометра, коллиматор 12, диафрагму 13, фотоприемник 14 и подключенную к нему электронную схему 15 обработки. Устройство работает следуюшим образом. Световой пучок монохроматического излучения от источника 2 направляется на светоделитель 3, где разделяется на две части. Часть излучения направляется на неподвижное зеркало 4, закрепленное на основании 1, которое образует эталонное плечо интерферометра, отражается от него и через коллиматор 12 и диафрагму 13 попадает на фотоприемник 14, где взаимодействует с другой частью излучения, которая проходит через светоделитель 3, попадает на зеркало 7, закрепленное на одном измерительном штоке 5, отражается от него, с помощью зеркал 9 и 10 направляется на зеркало 8, закрепленное на торце другого измерительного штока 6 и, отражаясь от зеркала 11, неподвижно закрепленного на основании 1, проходит по тому же оптическому пути обратно до светоделителя 3, отражается от него и через коллиматор 12 и диафрагму 13 попадает на фотоприемник 14, где взаимодействует с пучком эталонного излучения и образует интерференционную картину. При динамических деформациях объекта 16 изменяется расстояние между зеркалами 7 и 8, закрепленными на торцах измерительных штоков 5 и 6, что вызывает движение интерференционной картины на фотоприемнике 14, который регистрирует эти изменения с помощью электронной измерительной схемы 15. Движение не деформированного объекта не вызывает изменения интерференционной картины, так как зеркала 7 и 8 смещаются одновременно и компенсируют смещения друг друга. Применение предлагаемого устройства позволяет исследовать динамические деформации объекта и повыщает точность измерений, так как регистрируются только деформации, а смещение объекта как целого не учитывается электронной измерительной схемой. Формула изобретения Лазерный интерферометр для измерения динамических деформаций, содержащий основание, установленные на нем источник монохроматического излучения и расположенные,по ходу светового пучка светоделитель, зеркало, образующее эталонное плечо интерферометра, зеркало, образующее рабочее плечо интерферометра, коллиматор, диафрагму, фотоприемник и подключенную к нему электронную схему обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен установленными на основании двумя измерительными щтоками, подпружиненными в осевом направлении, расположенными в рабочем плече четырьмя зеркалами, два из которых закреплены на основании, два - на торцах измерительных штоков, а зеркало, образующее рабочее плечо интерферометра, неподвижно закреплено на основании. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Применение лазеров. Под ред. М. Росс. Пер. с англ. М., «Мир, 1974, с 111-112. 2.Витковский В. Г. и др. Цифровой лазерный виброизмерительный прибор. «Автометрия, АН СССР, Сиб. отделение, № 2, 1970 с. 67-69 (прототип).