Интерференционный дилатометр
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
Союз Советскин
Социапистических
Рес ублик м 9111
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05. 06. 80 (2! ) 2938764/18-25 (5l )M. Кл.
G 01 В 9/02//
G 0l М 25/16 с присоединением заявки М
@еударетвеныВ квинтет
СССР но денни нзебретеннй н еткрытнй (23) Приоритет
Опубликовано 07,03.82. Бюллетень М 9 (5З) УЙК 620. 181. . 428 (088. 8) Дата опубликования описания 07,03. 82 (72) .Автор изобретения
И. П, Гуров (7! ) Заявитель (54) 1ШТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ДИЛАТОЫ .ТР
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для .высокочастотного определения температурных коэффициентов линейного расширения образцов из различных материалов с измерением температурного удлинения в эталонных длинах волн.
Известен интерференционный дилатометр, в котором температурное удлинение образца, помещенного в интер- . ферометр Физо, измеряется путем фотоэлектрического отсчнтывания порядка интерференции с компенсацией на выходе усилителя сигнала фотоэлектри15 ческого преобразователя постоянной составляющей освещенности, всегда содержащейся в интерференционной картине..
Однако известный дилатометр име20 ет недостаточную точность измерения., температурного удлинения, не превьппающую 0,02 полосы, и обусловленная нарушением компенсации постоянной составляющей при флуктуациях мощности излучения источника, чувствительности фотоэлектрического преобразователя и дрейфом усилителей постоянного тока.
Наиболее близким техническим решением является интерференционный дилатометр, содержащий источник монохроматического излучения с коллиматором, светорасщепитель, интерферометр -Физо, фотоэлектрический преобразователь, модулятор -с подвижным зеркалом и неподвижную диафрагму )2 ).
Однако известный дилатометр имеет недостаточную точность измерения, что обусловлено влиянием неравномерности освещения по полю интерференции на результат измерений, Цель изобретения — повышение точности измерения °
Это достигается тем, что в интерференционном дилатометре, содержащем источник монохроматического излучения с коллиматором, светора«Формула,изобретения
3 91114 щепитель, интерферометр Физо, фотоэлектрический преобразователь, моду-. лятор с подвижным зеркалом и неподвижную диафрагму, неподвижная диафрагма и подвижное зеркало модулятора установлены. между коллиматором и. светорасщепителем.
Э го позволяет полностью исключить влияние неравномерности .освещения поля изображения на точность отсчиты 10 вания порядка интерференции и увеличить отношение сигнал/шум на выходе фотоэлектрического преобразователя.
На чертеже показана схема интерференционного дилатометра. 1S
Дилатометр содержит источник монохроматического излучения с коллиматором 2, расположенные на оптическом пути луча, светорасщепитель 3 и интерферометр 4 Физо, фотоэлектри- 20 ческий преобразователь 5, модулятор 6 с подвижным зеркалом 7, и не". подвижную диафрагму 8, установленные в нем между коллиматором 2 .и светорасщепителем 3. 25
Устройство работает следующим образом.
Монохроматический луч от источника I излучения после коллиматора 2 имеет размер в сечении, равный раз- 30 меру отверстия в неподвижной диафрагме 8, После прохождения упомянутой диафрагмы 8, луч отражается подвижным зеркалом 7, сканирует интерферометр Физо 4 с частотой модуляции в направлении, перпендикулярном интерференционным полюсам,.а затем отражается- в светорасщепителе 3 на фотоэлектрический преобразователь 5.
Поскольку интегральное значение пос". тоянной составляющей в сканирующем пятне неизменно, в предлагаемом устройстве исключается влияние неравномерности постоянной составляю/ щей на точность отсчитывания порядка интерференции.
Коллиматор 2 и неподвижная диафрагма 8 выполнены таким образом, что размер пятна, сканирующего интерферометр с амплитудой а = 0,42Х, составляет
2 {1) где В- ширина интерференционной полосы.
Приданных условиях гармонический анализ сигнала фотоэлектрического преобразователя 5 позволяет выделить квадратурные сигналы
« Л /:, = ч„„s in -g х
v=vcos У- х 1 77 .(3) где Х - разность хода в интерферометре Физо.
При выполнении условия (1) эти. сигналы принимают наибольшие значения.
По фазовому углу сигналов (1) и (2) можно осуществить реверсивный счет порядков интерференции, т.е, определить удлинение образца в.интерферометре 4 Физо в эталонных длинах волн источника света.
В предлагаемом устройстве за счет того, что сканирование осуществляется световым пятном, которое в любой. точке сканирования целиком попадает на фотоприемник, устраняется погрешность, обусловленная неравномерностью освещенности поля. Кроме того, благодаря полному.использованию светового потока источника, значительно выше величина светового потока на входе фотоэлектрического преобразователя, что существенно повышает отношение, сигнала к шуму...
Это обеспечивает повышение точности отсчитывания порядка интерференции и измерения температурного удлинения образцов.
Интерференционный дилатометр, содержащий установленные по ходу луча источник монохроматического излучения с коллиматором, светорасщепитель, интерферометр Физо, фотоэлектрический преобразователь, модулятор с подвижным зеркалом и неподвижную диафрагму, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем неподвижная диафрагма и подвижное зеркало модулятора установлены между коллиматором и светорасщепителем.
Источники информации, принятые so внимание при экспертизе
l. Bezi Kovich А. Y. а. а. Иеt hod e an d Equipment for Automation
of Presis e Interfегоmetrie Measurements. Acta 1 meka, ч. Ш, 1973, р. 275.
2. Мироненко А. В. Фотоэлектрические измерительные схемы. M., "Энергия", 1967.
911146
Составитель А. Качанов
Техред Е.Харитончик КорректорВ. Синицкая
Редактор Н; Рогулич
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ l0 9/22 Тираж 614 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5