Голографическое устройство для измерения деформаций изделий

Голографическое устройство для измерения деформаций изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оll ИСАНИЕ,щ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сеез Саевтсннх

Сюцналнстнческнх

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено11.03.74 (21) 2008840/28 (5t) М. Кл, G 01 В 11/18

//G 02 В 27/00 (32) 1 8.03. 73 (23) Приоритет

Г«суд«рстванций «фм«тет

Везет«М«««етрюа СССР аа дэан «зебр«те««« а «т«рнт«« (Э!) Р 2312438.8 (33) ФРГ (43) Опубликовано05.10.77,Бюллетень № 37 (53) У@К 531.781.,2 (088.S) (45) Д,вта опубликования описания 15,11.77

Иностранцы

Ханс Роттенколбер и Ханс Штейпбнхлер (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Лабор фюр Когеренте Оптик, Др. Инг. Ханс Роттеиколбер" (ФРГ) (7ц 3«явитель (54) ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАИИЙ ИЗДЕЛИЙ

Ь5

Изобретение относится к оптической технике измерения деформаций деталей машин и конструкций.

Известно голографическое устройство для измерения деформаций иэделий, содержащее . б последовательно расположенные оптнческйй квантовый генератор, фотоэатвор, оптическую систему, формирующую опорный и параллельный опорный пучки, регистрирующий слой и наблюдательную систему fl). l0

Недостаток известного устройства состоят в том, что получаемая интерфервкционная картина содержит информацию как о правильной деформации иэделия в результате геометрически подобного изменения его формыр так н о неправильной деформацнир вызванной локальнымв дефектами изделия.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является голографическое устройство для измерения деформаций изделий, содержащее последовательно расположенные оптический, квантовый генератор, фотозатвор, оптическую систему, формирующую опорный и сферический предметный пучки, регистрирующий слой и наблюдательную систему (21.

Недостатком етого устройства также является невысокан то шость определения неправильных деформаций из-за одновременной регистрации картины прови.альных и неправильных д формаций иэделия.

Цель изобретения - лочышение точности определения деформаций от дефектов иссле дуемых иэделий, представляющих собой тела вращения, путем компенсации измене»ия фазы предметного пучка, вызванного правильной деформацией иэделия.

Поставленная цель достигается roM, что устройство снабжено зеркалом в ьиде ти а вращения с отражающим внутрениим или внешним покрытием, ocb которого сочпадает с медиатрисой соединительной линии между центром падающего на изделие сферического пучка и входным зрачком наблюдательной системы. Образующая зеркала выполнена так, чтобы изображение образующей исследуемого иэделия находилось на аллипсе с фокусами, совпадающими с центром нредмеч

5754 75

Ф ормула изобретения !

Голографическое устройство для иэмерени»ь) деформаций иэделий, содержа нее последовательно расположенные оптический квантовый генератор, фотозатвор, оптическую схему, формирующую опорный и сферический предметный пучки, регистрнрующ»ьй ело»ь и наблюдательную систему, о т»» и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности определения деформаций от дефектов исследуемых иэделий, представляюших собой те- ла вращения, путем комле»»санин изменения фазы предметного пучка, вызванного правильной деформацией изделия, оно снабжено зеркалом в виде тела вращения с отражающим внутренним или внешним покрытием, ось которого совпадает с медиатрисой соединительной линии между центром падающего на изделие сферического пучка и входным зрачком наблюдательной системы, а образующая зеркала выполнена так, чтобы изо& ражение образующей исследуемого иэделия. находилось на эллипсе с фокусами, совпа, дающими с центром предметного пучка н., положением входного зрачка наблюдатель ной системы, Источники информации) принятые во внимание при экспертизе:

1 The» ))я)»кР)»)3 ) » Uses ef Яо ф )"ь)рgg, Ecg. »)q

Е.R. RobeptSOe) с))К3 O Ì.Ha)V»)g. UniVe)a)tq PretS бжпЬ)Ч)»де 1970) р. 239

2. Методы неразрушаюших испытаний, под ред. Р. Шарпа, М.) Мир, 1972, стр. 178-ld6. з його пучка и положением входного зрачка ,наблюдательной системы.

На фиг. 1 показана схема предложенного голографического устройства; на фиг. 2схема формирования голографического иэоб.ражения.

Устройство содержит последовательно расположе)ппье оптический квантовый гене» ратор (ОКГ) 1, фотоэатвор 2, оптическую схему 3, формирующую опорный "а. н пред- »0

:метный в" пучки, зеркало 4 в виде тела вращения с отражаюньим внутренним или внешним покрытием, регистрирующий олой

5 на прозрачной подложке 6 и наблюдательную систему 7,, Оптическая схема 3 выполнена в виде светорасщепителя, в оптическом. канале опорного пучка а" которого последовательно расположены плоское зеркало В, система лина 8 и 10 и плоское зеркало ll, а в 20 оптическом канале предметного пучка в"объектив 12, отклоняющее плоское зеркало

ХЗ н сферическое зеркало 14 с отражающим внен»ним покрытием. Зеркало 4 расположе но таким 06p630M) чтс l его ось coBITQAQJIA 25 с медиатрисой 15 соединительной линии 16 между центром 17 падаюшего на изделие сферического пучка )ь вхо))ьым зрачком

»»аблюдательной системы 7, а образуюшая зеркала 4-таким образом, чтобы иЭображение 18 образующей 18 исследуемого изделия 19 находилось на эллипсе 20 с фокусами,. совпадающими с центром 17 предметного пучка и положением входного зрачка наблюдательной системы 7; 35

Устройство работает следующим образом.

Излучение ОКГ l, проходя через фотозатвор 2, попадает в светорасщепытель, формирующий опорный а и .предметный 3 б . пучки. Опорный пучок "а, отразившись 40 от плоского зеркала 8, расширяется линзовой системой 8, 10, формирующей параллельный или сферический пучок света, который, отразившись от зеркала 11, попадает на регистрирующий слой 5. Пред- 4> метный пучок в" расширяется объективом

12, отклоняется зеркалом 13 и освещает через сферическое зеркало 14 изделие 19.

Отраженное изделием 19 излучение направляется зеркалом 4, формирующим изображения 18 и 21 точек 18 и 21 образуюшей исследуемого изделия 19 на эллипсе

2Î, на регистрирующий слой 5, На этом

Слое предметный в и опорный "а" пучки формируют голограмму изделия 19. Время освещения регистрирующего слоя 5 регулируется с помощью фотозатвора.

Устройство может работать в. режиме

«реального масштаба времени и в режиме двойной экспозиш»»ь» Восстановренное изобра- »0 жение издвлия 18 с интерференционными полдсами на нем, характеризующими деформацию изделия, попадает s наблюдательную систему 7.

Зеркало 4 формирует иэображение иэде-. лия 18 так, что оптическая длина пути лучей Ь» ) Ь,и,bg» Ь» . одинакова» l1p»» нагружвнии объекта неправильные деформации приведут к изменению оптической длины пути этих лучей в месте расположения дефекта на иэделии,. и возникнет интерференционная картина на восстановленном иэображении изделия в месте локализации дефекта. . Зеркало 4 компенсирует изменение фазы предметного пучка, вызванное правил» ной деформацией иэделия, при этом повышается точность определения деформаций от дефектов исследуемых иэделий, представляю щих собой тела вращения.

Изобретение может быть использовано для дефектоскопии иэделий, представл3аощих собой тела вращения, например металлических отливок или шин.