Способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИ ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 11659893 Союз Советских Социалистических Республик) Заявитель Саратовский филиал Государственного научно-исследовательскогинститута стекла ЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛОСКО3 ОПТИЧЕСКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГОМАТЕРИАЛА СПОСОБ О ОБРАЗЦЕ являетсапряж Изобретение относится к способам измерения напряжений в плоских образцах из оптически чувствительного материала, может быть использовано в автоматических приборах для измерения напряжений. 5Известен способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала, заключающийся в том, что образец освещают пучком монохроматического света, измеряют оптическую раз ность хода пучка, прошедшего через образец, по которой определяют напряжение 1,Однако указанный способ не позволяет определять напряжения в образцах малой толщины с достаточной точностью из-за ма лой величины оптической разности хода в тонких образцах.Известен способ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала, который заключа ется в том, что образец освещают пучком монохроматического света, измеряют оптическую разность хода пучка, отраженного от внутренней поверхности образца, по которой определяют напряжения 12). 25Однако этот способ также не обеспечивает высокой точности и быстродействия при большом числе точек измерения, например, при значительной концентрации напряжений в образце, так как измерение в каж дой точке должно проводиться на неподвижном образце, а такхке пз-за значительного градиента напряжений.Целью предложенного способа я повышение точности определения н ений.Поставленная цель достигается тем, что образец перемещают с постоянной скоростью в направлении, параллельном его плоскости. Пучок света разделяют на два опорных и измерительный пучки, а отраженньш от внутренней поверхности образца измерительный пучок разделяют на обыкновенный и необыкновенный пучки, каждый из которых совмещают с соответствующим опорным пучком, измеряют разность частот, по которым определяют оптическую разность хода пучка.На чертеже изображено устройство для измерения напряжений в образцс.Оно содержит одночастотный оптический квантовый генератор 1, светоделительную пластинку 2, диафрагмы 3 - 5, идентичные плоскопараллельные пластинки из исландского шпата 6 и 7, поворотное зеркало 8, полупрозрачную светоделительную пластинку 9, собирательные линзы 10 и 11, два фотодетектора 12 и 13.Измерение напряжений в образце осуществляют следующим образом.40 йс ЛУ о . - , К сои 0 Плоский образец 14, перемещают со скоростью Р и освещают пучком монохроматического света, идущего от одночастотного оптического квантового генератора 1 через светоделительную пластинку 2. Пучок света, отраженный от внутренней поверхности напряженного образца 14 и испытанший двулучепреломленис, выделяют с помощью диафрагмы 3 и поступает на плоскопараллельную пластину из исландского шпата 6, Плоскопараллельная пластинка 6 разделяет обыкновенный Е и необьпсновенный Е," измерительный пучки. Обыкновенный и необыкновенный измерительные пучки, отразившись от зеркала 8, поступают на полупрозрачную светоделительную пластинку 9. Одновременно пучок света, отразившись от светоделительной пластинки 2, поступает на плоскопараллельную пластинку из исландского шпата 7, Пучок в пластинке 7 делится на два опорных пучка: опорный обыкновенный пучок Е, и опорный необыкновенный пучок Е;. Опорные и измерительные обыкновенные и необыкновенные пучки совмещаются на полупрозрачной светоделительной пластинке 9.Опорный и измерительный обыкновенные пучки, прошедшие пластинку 9, выделяются диафрагмой 4 и фокусируются собирательной линзой 10 на фотодетектор 12 и измерительные необьпсновенные пучки, прошедшие пластинку 9, выделяют диафрагмой 5 и фокусируют собирательной линзой 11 на фотодетектор 13, По разности частот определяют оптическую разность хода пучка фотодетекторов 12 и 13 и определяют напряжения в образце по следующей формуле: где о в напряжение в образце;Й - оптическая постоянная материалаобразца; 10 15 20 25 30 35 с - скорость света;Ь - разность частот обыкновенного инеобыкновенного пучков;, - частота падающего пучка;Р - скорость передвижения образца;0угол между направлением падения пучка света на образец и направлением его передвижения.Предложенный способ измерения напряжений позволяет повысить точность определения напряжений при высоком быстродействии и большом числе точек измерения,Способ мокет быть использован в автоматических устройствах для измерения напряжений,Формула изобретенияСпособ определения напряжений в плоском образце из оптически чувствительного материала, заключающийся в том, что образец освещают пучком монохроматического света, измеряют оптическую разность хода пучка, отраженного от внутренней поверхности образца, по которой определяют напряжения, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью повышения точности определения, образец перемещают с постоянной скоростью в направлении, параллельном его плоскости, пучок света разделяют па два опорных и измерительный пучки, а отраженный от внутренней поверхности образца измерительный пучок разделяют на обыкновенный и необыкновенный пучки, каждый из которых совмещают с соответствующим опорным пучком, измеряют разность частот, по которым определяют оптическую разность хода пучка.Источники информации.принятые во внимание при зкспертизе 1. Дюреллп А, и Райли У, Введение в фотомеханику. М Мир, 1970.2. Александров А. Я. и Ахметзянов М, Х, Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела, М Наука, 1973, с. 157 - 164,. Гольд тавител орректо и ИТираж 865 делам иэобретени кая наб., д, 4/5 Подписноеи открытий Типография, пр. Сапунова,аказ 558/7 Изд, Мв 274НПО Государственного комитета СССР113035, Москва, Ж, Ра Л. Орловаозняковская