Способ исследования резонансных частот и форм колебаний объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 14 С 01 Н 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ческая и982, с. 3 з ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗОНАНСНЫХЧАСТОТ И ФОРМ КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и служит преимущественно для определения резонансныхчастот и форм колебаний объектов наоснове метода голографической интерферометрии. Изобретение позволяет повысить чувствительность способа эасчет улучшения условий идентификацииобластей пучности. Неподвижный объект 801350505 освещают когерентным излучением и нафоторегистрирующей среде получают голограмму сфокусированного увеличенного изображения объекта с коэффициентом увеличения К, определяемым из соотношения К = 3/А где 3 - длинаволны когерентного излучения, А ,минимально требуемая амплитуда колебаний. После получения голограммыв реальном времени формируют системунесущих интерференционных полос путем поворота коллимированной опорнойволны, использованной для записи голограммы. Подводят к объекту колебания и, изменяя их частоту в направлении распространения опорной волны,наблюдают интерференционную картину,по искажению которой определя;от резонансные частоты и формы колебанийобъекта, 1350505Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования колебаний объектов.Цель изобретения - повышение чувс 5 твительности путем улучшения условий для идентифизирования областей пучности колебаний на поверхности объекта.Способ осуществляется следующим об 1 О разом.(Неподвижный объект освещают когерентным излучением. С помощью объектива фокусируют отраженное от объектива излучение в плоскости располо жения фоторегистрирующей среды и на этой среде с использованием коллимированной наклонной опорной волны записывают голограмму сфокусированного изображения объекта. При этом коэффи циент увеличения сфокусированного изображения выбирают из соотношения( (Амин25где 1 - длина волны когерентного излучения;А- минимально требуемая величинаамплитуды колебаний,которая задается априорно исходя изусловий исследования колебаний конкретных объектов,После обработки фоторегистрирующей среды устанавливают полученнуюголограмму объекта в первоначальное З 5положение, Затем в реальном времениформируют систему несущих интерференционных полос путем поворота опорной волны, т.е, изменения угла ее падения на голограмму. При этом систе Ома полос возникает как в направлениираспространения отраженного от объекта излучения, так и в направлениираспространения. бпорной волны. В последнем случае интерференция происходит при наложении существующей., нонаклонной относительно первоначального положения опорной волны и восстановленной с голограммы с помощью отраженного от объекта излучения опор Оной волны, распространяющейся в первоначальном направлении. Подводят кобъекту колебания и, изменяя их частоту, наблюдают в направлении распространения опорной волны интерференционную картину. При появлении резонансных условий амплитуда колебанийобъекта возрастет и в. области пучностей колебаний интерференционная картина искажается - снижается контраст или вообще пропадает система несущих полос в областях пучностей, Таким образом, по моменту искажения интерференционной картины определяют резонансную частоту, а по распределению искажений интерференционной картины на поверхностл объекта - резонансную форму колебаний Благодаря использованию коллимированной опорной волны интерференционная картина, наблюдаемая в направлении распространения опорной волны расположена в области поперечного сечения совпадаю" щей по форме и пропорциональная по размерам с исследуемым объектом,Поэтому по местам искажения интерференционной картины можно легко идентифицировать области пучности колебаний на поверхности объекта.П р и м е р , Отраженное от объекта излучение фокусируют на фото- регистрирующую среду (термопластическая пленка РТ) с помощью объектива "Гелиос-2" й = 58 мм) с ко 1 эффициентом увеличения К = 5, который выбирают исходя из величины длины волны используемого излучения (3 = 0,5145 мкм) и минимально требуемой в данных исследованиях амплитуде резонансных колебаний А, = 0,01 мкм. Затем на термопластическую пленку записывали голограмму сфокусированного изображения, объекта посредством наклонной коллимированной опорной волны, распространившейся под углом 30 к нормали плоскости термопластика. После получения голограммы формируют систему несущих интерференционных полос путем поворота опорной волны на0,2 . В результате по направлеонию распространения опорной волны получают интерференционную картину, ограниченную в поперечном сечении контуром подобным с коэффициентом К = 5 исследуемой части ультразвукового волновода. Подводят к волноводу ультразвуковые колебания и, изменяя их частоту в пределах лК20,5-30 кГц, наблюдают в направлении распространения опорной волны интерференционную картину. На частотах й = 23,7. кГц и 1,(= 29,4 кГц в интерференционной картине происходят искажения, что свидетельствует о совпадении частоты возбуждающих колебаний с резонансной частотой волновода. По распределению искажений определя1350505 Формула изобретения Способ исследования резонансных частот и форм колебаний объектов, заключающийся в том, что записывают голограмму объекта, получают методом реального времени интерференционную картину, объект колеблют с изменяющейся частотой и по изменению Составитель Е, ЩелинаТехред Л.Олийнык Корректор М. Пожо Редактор С, Патрушева Заказ 5251/40 Тираж 500 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ют места пучностей колебаний, т.е.резонансные формы колебаний. Использование известного способа в интервале частот дЕ = 20,5-30,0 кГц позволяет выявить лишь один резонансна частоте Г, = 23, 7 кГц. Таким образом способ позволяет повысить чувствительность интерференционной картины определяютрезонансные частоты и форму колебаний объекта, о т л и ч а ю щ и й с я 5тем, что, с целью повышения чувствительности, при записи голограммы фокусируют с коэффициентом увеличенияК1 1/Аизлучение, отраженное отобъекта, в плоскость фоторегистрирующей среды (где Я - длина волны когерентного излучения, А - минимальнотребуемая амплитуда колебаниИ), приполучении интерференционной картиныизменяют угол, под которым производят освещение голограммы опорным коллимированным потоком излучения, аизменение интерференционной картинынаблюдают в направлении распространения опорной волны.