Лазерный интерферометр для измерения динамических деформаций образцов

% (11) 1 В 11/16 ОМИТЕТ ССС ЕНИЙ ИОТКРЫТГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ИЗОБ РЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ ско ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(46) 23,11,86. Бюл, В 43 (71) Ковровский филиал Владимир го политехнического института (72) А,НКравец(56) Автометрия, АН СССР, Сиб.отд.1970, ) 2, с. 67-69.Авторское свидетельство СССР У 958851) кл. О 01 В 11/161, 1982, (54) ЛАЗЕРНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ОБРАЗЦОВ(57). Изобретение относится к исследованию деформаций опТическими методами. Его цель - повышение точнос ти измерения за счет увеличения оп тической разности хода эталонного и рабочего лучей интерферометра. Интерферометр содержит два уголковыхотражателя 8 и 9, закрепленных наторцах измерительных штоков 5 и 6,Два зеркала 1 О и 13 закреплены напротив соответствующих уголковых отражателей 8 и 9. Устройство работаетследующим образом; Часть световогоизлучения от источникаидет в рабочее, а другая - в эталонные плечи интерферометра. В рабочем плечеинтерферометра излучение. падает науголковый отражатель 8 и после отражения от него с помощью зеркал 10,11, 12 и 13 направляется на другойуголковый отражатель 9. При деформациях образца 7 изменяется расстояние между уголковыми отражателями 8 и 9, что вызывает изменениеинтерференционной картины, регистри.руемой фотоприемником 7, 1 ил,Изобретение относится к измерению деформаций оптическими методами,Цель изобретения - повышение точности измерения эа счет увеличенияоптической разности хода эталонногои рабочего лучей интерферометра.На чертеже показана схема лазерного интерферометра для измерениядинамических деформаций образцов,Лазерный интерферометр для иэмерения динамических деформаций содержит основание 1, установленньй нанем источник 2 монохроматическогоизлучения и расположенный по ходусветового пучка светоделитель З,зеркало 4, образующее эталонное глечаинтерферометра, два ивмерительньхштока 5 и 6, подпружиненные в осевомнаправлении, одни торцы которыхпредназначены для установки на образец 7, два уголковых отражателя8 и 9, закрепленные на торпах измерительных штоков 5 и 6 пять зеркал 10-14 закрепленные на основании по ходу светового пучка, два изкоторых 10 и 13 закреплены напротивсоответствующих уголковых отражателей 8 и 9, образующих рабочее плечоинтерферометра, коллиматор 15, диафрагму 16, фотоприемник 1 / и соединенную с ним электронную схему 18обработки,Устройство работает следующимобразом,Световой пучок монохроматичееского излучения от источника 2 направляется на светоделитель 3 где разделяется на две части. Часть излучения направляется на неподвижное зеркало 4, закрепленное на основании 1которое образует эталонное плечо ин-.терферометра, отражается от него ичерез коллиматор 15, диафрагму 16падает на фотоприемник 17, где взаимодействует с другой час гью излучения, которая проходит через светоделитель 3, падает на уголковый отражатель 8., закрепленньй на одном измерительном штоке 5, отражается отнего, с помощью зеркал 10 -3 направляется на уголковый отражаель9, закрепленный на торце другого измерительного штока 6 и, о-ражаясь отзеркала 14, неподвижно закрепленного на основании 1. проходит по томуже оптическому пути обратно от светоделителя 3, отражается от него ичерез коллиматор 15 и диафрагму 16попадает на фотоприеыник 17, где вэа; имодействует с пучком эталонного излучения и образует интерференционную картину,При динамических деформациях образца 7 изменяется расстояние междуголковыми отражателями 8 и 9,закрепленными на торцах измерительныхштоков 5 и 6, что вызывает движениеинтерференционной картины на фотоприемнике 17, который регистрирует этиизменения с помощью электронной измерительной схемы 8. Движение недеформированнсго объекта не вызывает изменения интерференционной картины, так как уголковые отражатели8 и 9 смещаются и компенсируют смещение друг доуга,Предлагаемое ус гройство испьтьвали с применением Нее лазера (==0,63 мкм), Объектом измерения служила труба, в которой резко менялинапор жидкости, Сигналь фотоприемника регистрировали запоминающим осциллографом Оптические путиэталонного и рабочего лучей до начала измерений устанавливали одинаковыми сточностью до 1 мм, Из условия максимума интерференции для предлагаемого устройства лх=4 л 1=., где- порядок интерференции, следует, что Л 1.=.1,/4, а смена максимума на минимум происходит при ь 2=1/8. Учитывая изменеиие интенсивности в интерференционной полосе, можно измерять деформацию й 1==/6=40 нм, При временном разрешении регистрирующей аппаратуры 1 =10 с можно измерять скорость деформации до ==8 м/с,я 1Частота вибраций объекта, при которой может работать интерферометр, должна быть меньше резонансной частоты колебаний измерительных штоков, определяемой их ма сой и упругими свойствами пружины (до 1 О кГц). Допустимье амплитуды вибрации объекта ограничены длиной вободного хода измерительных штоков, а максимальная величина измеряемой деформации ограничена длиной когерентности излучения лазера. Для достижения наибольшей видности интерференционнойкартины эталонный и рабочий лучидолжны иметь одинаковую поляризациюи интенсивность.Формула изобретенияЛазерный интерферометр для измерения динамических деформаций образСоставитель Б.ЕвстратовРедактор Н,Тупица Техред Л.Сердюкова, Корректор М.Демчик Заказ 6326/36 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5, Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 12721 цов, содержащий основание, установленные на нем источник монохроматического излучения и расположенный по ходу светового пучка светоделитель, зеркало, образующее эталонное плечо интерферометра, три зеркала, образующие рабочее плечоинтерферометра и неподвижно закрепленные на основании по ходу светового пучка, два подпружиненных в осевом направ лении измерительных штока, одни торцы которых предназначены для установки на образец, два отражательных эле 05 4мента, закрепленных на других торцах каждого измерительного штока, коллиматор, диафрагму, фотоприемник и соединенную с ним электронную схему обработки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, каждый отражательный элемент выполнен в виде уголкового отражателя,а интерферометр снабжен двумя зеркалами, каждое из которых закреплено на основании по ходу светового пучка перед соответствующим уголковым отражателем.