Устройство для определения внутренних напряжений в объекте

(51)5 О 01 В 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А СКОР ИДЕТЕЛ ЬСТ инсти гут(56) Авторское свидетельство СМ 1310630, кл, 6 01 В 11/16, 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и мо пользовано при определении напряжений в непрозрачных использованием метода го ской интерферометрии. Цель ния является повышение т счет сокращения времени меж ми регистрации голограмм получения интерферограммы, формацию непосредственно о ЕДЕЛЕНИЯ В ОБЪЕКТЕ контрольножет быть исвнутренних объектах с лографичею изобретеочности эа ду момента- и нагрева и несущей ин- внутренних напряжениях, и повышение производительности за счет сокращения времени измерения. При работе в режиме записи голограммы излучение от лазера 1 попадает на нелинейный преобразователь 2 излучения, проходит через тепловой фильтр 4 и микрообьектив 5, размещенные на основании узла 3 крепления, С помощью светоделителя 7 и полупрозрачных зеркал 8 и 9 создают два пучка освещения поверхностей эталонного и контролируемого объектов, Отраженное излучение доставляется на регистрирующую среду 15 с помощью двух каналов наблюдения, состоящих из обьективов 13 и 16 и зеркал 14 и 17. В режиме нагрева излучение лазера 1 проходит через нелинейный преобразователь 2 излучения. Основание узла 3 крепления с тепловым фильтром 4 и микрообьективом 5 удалено с оптической оси. Излучение поступает на линзу 6, делится светоделителем 7 и полупрозрачными зеркалами 8 и 9 на два пучка и фокусируется на поверхностях объектов, 2 з,п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при определении внутренних напряжений в непрозрачных объектах с использованием метода голографической интерферометрии.Цель изобретения - повышение точности за счет сокращения времени между моментами регистрации голограмм и нагрева и получения интерферограммы, несущей информацию непосредственно о внутренних напряжениях, и повышение производительности за счет сокращения времени измерения,На чертеже представлена схема устройства для определения внутренних напряжений в объекте.Устройство содержит импульсный лазер 1 типа "Квант" с длиной волны излучения 1,06 мкм По ходу излучения лазера размещены блок воздействия и блок измерения деформаций. Блок воздействия последовательно по ходу излучения включает нелинейный преобразователь 1 излучения, узел 3 крепления, выполненный в виде системы смещения и основания, на котором установлены тепловой фильтр 4 и микрообьектив 5, линзу б, светоделитель 7, первое 8 и второе 9 полупрозрачные зеркала, держатель 10 контролируемого объекта и держатель 11 эталонного объекта, систему 12 управления лазером, нелинейным преобразователем излучения и узлом крепления, Блоки измерения деформаций содержит последовательно по ходу излучения в канале наблюдения эталонного объекта первый объектив 13, первое зеркало 14 и регистрирующую среду 15, а в канале наблюдения контролируемого объекта соответственно второй объектив 16, второе зеркало 17 и регистрирующую среду 15.Система управления обеспечивает работу устройства в двух режимах: первый режим - запись голограммы, второй реким - нагрев. При работе на первом режиме система управления обеспечивает пуск лазера 1, включение нелинейного преобразователя 2 излучения, приводящее к преобразованию излучения во вторую гармонику, соответствующую длине волны 0,52 мкм, введение на оптическую ось устройства основания узла 3 крепления с расположенными на нем тепловым фильтром 4 и микрообъективом 5. При работе в режиме нагрева система управления обеспечивает пуск лазера 1,. выключение нелинейного преобразователя 2 излучения, удаление. с оптической оси основания узла 3 крепления.55 ческой оси, Следовательно, излучениепосле нелинейного преобразователя 2 попадает сразу на линзу 6, находящуюся на расстоянии от какдого из держателей 10 и 11 обьектов, равном ее фокусному расстоянию. Таким образом, излучение после раз 5 10 15 20 25 30 35 40 45 аВ режиме записи голограммы ус;ройство работает следующим образом, Излучение от лазера 1 попадает на нелинейный преобразователь 2 излучения, находящийся во включенном состоянии, что приводит к преобразованию излучения во вторую гармонику, Далее излучение видимого диапазона проходит через тепловой фильтр 4, обеспечивающий защиту регистрирующей среды, и микрообьектив 5, размещенные на основании узла 3 крепления, введенного с помощью системы смещения, выполненной в виде электромагнита, на оптическую ось устройства. Микрообьектив 5 при этом установлен на расстоянии от линзы б, равном ее фокусному расстоянию. Следовательно, микрообьектив 5 и линза 6 обеспечивают преобразование излучения в коллимированное световое поле, Далее с помощью светоделителя 7 и полупрозрачных зеркал 8 и 9 осуществляется создание двух одинаковых пучков освещения поверхностей эталонного и контролируемого объектов соответственно, направления распространения которых симметричны относительно оптической оси устройства, Отраженное каждым из обьектов излучение доставляется на регистрирующую среду 15 с помощью двух входящих в блок измерения деформаций каналов наблюдения, состоящих из объективов 13 и 16 и зеркал 14 и 17 и расположенных симметрично оптической оси устройства. При этом регистрирующая среда 15 располокена на оптической оси устройства, Каждый из каналов наблюдения формирует в области регистрирующей среды 15 резкое изображение освещенной поверхности соответствующего обьекта, причем в силу симметричности блока измерения относительно оптической оси устройства эти изображения сопряжены одно с другим и с плоскостью регистрирующей среды 15, При этом осуществляется запись разностной интерференционной картины, вид которой определяется только характером внутренних напряжений, а влияние внешнего воздействия исключено,В режиме нагрева устройство работает следующим образом. Излучение лазера 1проходит через нелинейный преобразователь 2 излучения, аодящийся в выключенном состоянии. Основание узла 3 крепления с закрепленными на нем тепловым фильтром 4 и микрообьективом 5 удалено с опти1640538 деления его на два одинаковых пучка свето- делителем 7 и полупрозрачными зеркалами 8 и 9 сфокусировано на поверхности каждого из обьектов. При этом осуществляется тепловое нагружение,объектов, приводящее к изменению их напряженно-деформированного состояния. Это изменение фиксируется в виде интерференционной картины, путем расшифровки которой определяются внутренние наряжения,Формула изобретения Составитель В,КостюченкоРедактор А.Козориз Техред М,Моргентал Корректор А.Обручар Заказ 1012 Тираж 395 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 1, Устройстводля определения внутренних напряжений в обьекте, содержащее блок воздействия, предназначенный для изменения напряженно-деформированного состояния контролируемого обьекта и включающий импульсный лазер и линзу, блок измерения деформаций, выполненный в виде голографического интерферометра, и держатель контролируемого обьекта, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, оно снабжено держателем эталонного объекта, размещенным симметрично деркателю контролируемого объекта относительно оптической оси распространения лазерного излучения, установленными в блоке воздействия последовательно по ходу излучения вдоль оптической оси между лазером и линзой нелинейным преобразователем излучения и узлом крепления с системой смещения, установленным с возможностью перемещения в направлении, не совпадающем с оптической осью, размещенными последовательно по ходу излучения в узле крепления тепловым фильтром и микрообьективом, устновленным от линзы на расстоянии, раьном фокусному расстоянию линзы, 5 оптической системой формирования освещающих пучков, предназначенной для создания двух одинаковых пучков, направления распространения которых симметричны относительно оптической оси, и 10 системой управления, выходы которой соединены соответственно с входами лазера, нелинейного преобразователя излучения и узла крепления, а блок измерения деформаций выполнен в виде первого и второго 15 зеркал, первого и второго объективов и регистрирующей среды, первое зеркало и первый объектив и второе зеркало и второй объектив размещены по ходу пучков, отраженных соответственно от контролируе мого и эталонного объектов, симметричнооптической оси устройства и установлены из условия оптического сопряжения плоскости держателей контролируемого и эталонного объектов с плоскостью регистрирующей 25 среды,2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оптическая система формирования пучков выполнена в виде светоделите ля, расположенного на оптической оси залинзой, и первого и второго полупрозрачных зеркал, установленных эа светоделителем по ходу каждого из разделенных пучков.3, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что система смещения узла крепления выполнена в виде электромагнита.