Интерференционный способ измерения малых ультразвуковых сигналов и интерференционное устройство для его осуществления

(19) (11) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Хирд Г. Измерение лазерных параметров. - И.: Мир, 1970, с.443. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УЛЪТРАЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ И ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях скорости, затухания и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается стабилизацией оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности оптического излучения источника путем использования в качестве опорного сигнала уровня интенсивности оптического излучения источника, Часть излучения источника оптического излучения посредством дели- тельной пластинки 5 отводится на фотоприемник 6, который вырабатывает электрический сигнал, подаваемый далее на один из входов дифференциального усилителя 1 О. На другой вход дифференциального усилителя 10 пода" ется сигнал с фотоприемника 9. Изменение интенсивности излучения приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов с фотоприемников 6,9. Вследствие большого подавления синфазных сигналов дифференциальным усилителем 1 О сигнал на исполнительном элементе 11, связанном с однимиэ зеркал интерферометра, не изменяется. Таким образом, при изменении интенсивности излучения лазера 1 из" менения оптической фазы интерферомет- Ъееф ра не происходит, в результате чего достигается повышение точности измере- - ния малых ультразвуковых сигналов, 2 с.п. ф-лы, 1 ил,4 ьИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано при высокочастотных измерениях скорости, затухания и амплитудновременных параметров ультразвуковыхколебаний,Цель изобретения повышение точности измерения достигается стабилизацией оптической фазы интерферометрапри изменении интенсивности оптического излучения источника.Суть способа заключается в сравнении интенсивности интерференционнойкартины с опорным сигналом, в качестне которого используется уровень иинтенсивности оптического излученияисточника, выработке сигнала обратной связи и определении параметровмалых ультразвуковых сигналов. 20На чертеже изображено интерференционное устройство, осущестнляющееспособ.Устройство содержит лазер 1, являющийся источником оптического монохроматического когерентного излучениядля двухлучевогО интерферометра (позицией 2 обозначен образец).Интерферометр состоит из светоделительного элемента 3, опорного зеркала 4. На пути излучения лазера 1устанавливается снетоделительнаяпластина 5 и фотоприемник 6, на пути интерферирующих лучей - светоделительная пластина 7, на пути лучей,отраженных снетоделительной пластиной 7 и прошедших через нее, - фотоприемники 8 и 9 соответственно.Сигналы с фотоприемников 6 и 9 подаются на входы дифференциального усилителя 1 О, который управляет работойисцолнительного элемента 11.Способ осуществляют следующимобразом.Часть излучения лазера 1 посред- д 5ством светоделительной пластины 5отводится на фотоприемник 6, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональнья интенсивностиизлучения лазера 1, подаваемый далеена один из входов дифференциальногоусилителя 10.При этом сигнал с дополнительногофотоприемника 6 не зависит от оптической фазы интерферометра. На нторой 55вход дифференциального усилителя 10подается сигнал с фотоприемника 9,величина которого пропоциональнаинтенсивности интерферирующих лучей в отраженном свете, При этом изменение оптической фазы интерферометра вследствие акустических шумов приводит к изменению сигнала фотоприемника 9, пропорционального расстройке оптической фазы интерферометра, что приводит к выработке сигнала на исполнительный элемент 11, компенсирующего акустические шумы. Изменение интенсивности излучения лазера 1 приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов с фотоприемников 6 и 9. Вследствие большого подавления синфазных сигналон дифференциальным усилителем 10 сигнал на исполнительном элементе 11 не изменяется. При изменении интенсинности излучения лазера 1 изменение оптической фазы интерферометра не происходит.Таким образом, способ и устройство обеспечивают наибольшую степень стабилизации оптической фазы интерферометра, что обеспечивает повышение точности измерения малых ульт" разнуковых сигналов, а следовательно, затухания, скорости и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний, используемых в не- разрушающем контроле качества материалов и изделий. Формула изобретения Интерференционный способ измерения малых ультразвуковых сигналов,заключающийся в том, что сравниваютинтенсивность интерференционной картины с опорным сигналом, вырабатывают сигнал обратной связи и определяют параметры малых ультразвуковыхсигналов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве опорногосигнала используют уровень интенсив-.ности оптического излучения источника,2. Интерференционное устройстводля измерения малых ультразвуковыхсигналов, содержащее последовательно установленные источник оптического излучения и интерферометр, исполнительный элемент, связанный содним из зеркал интерферометра, дифференциальнья усилитель, выход которого соединен с исполнительным элемен, том, светоделительиую пластину, ус 1 тановленную на выходе интерферометра,1415072 Составитель Б.ТимофеевРедактор Н.Рогулич Техред И.Ходанич Корректор М.Васильева Заказ 3862/37 Тираж 524 ПодлисноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и два фотоприемника, один из которыхустановлен на пути лучей, прошедшихчерез светоделительную пластину, иэлектрически связан с входом дифференциального усилителя, а второй -на пути отраженных от пластины лучей,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности иэмерения, оно снабжено второй светоделительной пластиной, установленной напути оптического излучения от источника, и третьим фотоприемником, установленный на пути лучей, отраженных