Устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек Советский патент 1983 года по МПК G01B11/16 

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

Известно устройство для измерения деформаций цилиндрических оболочек, содержащее источник излучения и расположенные по ходу пучка коллиматоf a, диафрагму и фотоприемник 1 .

Недостатком такого устройства является трудность расшифровки получеиных данных из-за невозможности определить знак деформации, так как из юнение светового пучка не несет информацию о направлении деформации.

Наиболее близким к изобретению по технической cyщнoctи является устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических х болочек, содержащее корпус, закрепленные в торцами прозрачный цилиндрический экран с растром на образующей поверхности, модель оболочки, установленную коаксигшьно внутри экрана с отрг1жаккцей поверхностью, источник света, расположенный с внешней стороны экрана, фоторегистратор С23 .

Недостатком такого устройства является искажение картин муаровых полос из-за криволинейности оболочки, 5 что приводит к ошибкам в определении деформаций. Кроме того, по картинам муаровых полос трудно определить знак деформации.

Цель изобретения - повьваение точ-;

10 ности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек, содержащее корпус, зак- .

15 репленные в корпусе торцами прозрачный цилиндрический экран с ;растром на образуюше1й поверхности, модель оболочки, установленную коаксиально внутри экрана, источник света и

20 фоторегистратор, снабжеио дополнительным цилиндрическим экраном с растром на образующей поверхности, размещенным коаксиально внутри модели Оболочки, источник света уста25новлен внутри этого экрана вдоль его оси, а простргшство между поверхностями основного экрана и моделью оболочки выполнено герметичным и заполнено полупрозрачной жид30костью.

На чертеже приведена оптическая схема устройства.

УстроЛство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек содержит корпус 1 и закрепленные на нем торцамикоаксиальн оси устройства источник 2 света в виде светящейся трубки, дополнительный цилиндрический экран 3 с растром на образующей поверхности, прозрачную модель 4 оболочки, основной про зрачный цилиндрический экран 5с, растром на образующей поверхности и фрторегистратор 6, например в виде фотопленкл, yлo)keннoй вокруг экрана 5, а пространство 7 между поверхностями основного экрана 5 и моделью 4 оболочки выполнено герметичным и заполнено полупрозрачной жидкостью.

Устройство работает следукяаим образом, .

Растр, нанесенный на образуквдую поверхность дополнительного экрана 3, с помощью источника 2 света проектируется через прозрачную модель 4 оболочки и полупрозрачную жидкость на основной прозрачный цилиндрический экран 5 с нанесенным на его образующую поверхность растром. Взаимодействие двух растров вызывает появление муаровых полос, которые фиксируются фоторегистратором 6, выполненным, например, в виде пленки, уложенной во.круг основного экрана 5. При деформации прозрачной модели 4 оболочки изменяется длина оптического пути в жидкости и изображение полос на основном экране 5 изменяется. Кроме того, изменение толщины жидкости изменяет поглощение светового пучка в исследуемой точке, что приводит к модуляции яркости изображения полос на экране 5, в соответствии с величиной и знаком прозрачной модели 4 оболочки.

. Использование предлагаемого устройства позволяет получить достоверную картину распределения деформаций и прогибов по всей поверхности цилиндрической оболочки практически без искажений, что дает возможность упростить обработку картин муаровых полос, а следовательно, сократить время на анализ и измерение Деформаций и прогибов. Это позволит более точно определять напряженно-деформиров нное состояние тонкостенных конструкций и определить знак направления вектора деформации.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек, содержащее корпус,закрепленные в корпусе торцами прозрачный цилиндрический экран с растром на образующей поверхности, модель оболочки, установленную коаксиально внутри экрана, источник света и фоторегистратор, от лич аюше ее я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным цилиндрическим экраном с растром на образующей поверхности, размешенным коксиально внутри модели оболочки, истоник света установлен внутри этого экрана вдоль его оси, а пространство между поверхностями основного экрана и моделью оболочки выполнено герметичным и заполнено полупрозрачной жидкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 .Авторское свидетельство СССР №697808, кл. G 01 В 11/16, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР №567945, кл. G 01 В 4/16, 1977 (прототип).