Способ определения температурных деформаций образца и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОБРАЗЦА И ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится нию деформаций образцов и д оптическими методами. Цель ния - повышение точности и ние области использования о температурных деформаций по вом обеспечения формировани на образце оптическим метод этого образец 4 выполнен дв чатым, метки формируют двум НИЯ ТЕМПЕРАТУР% УСТРОЙСТВО ДЛЯ16 ре очныи политех еталеи изобрете расшире- пределен отапов дстмет м. Дпхступен- сфокуси м ж ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ НИЕ ИЗО(56) Методы и приборы для точных дилатометрических исследований мате риалов в широком диапазоне температур. Л 1984, с. 48-49.Та е, с, 65-66,ЯО 139 Ц у.7 / . ЙО;1 ванными гомоцентрическими пучкасвета, Эти пучки направлены под глом к поверхности соответствующей тупени образца 4. Изображения меток модулируют перемещением штриховой решетки перпендикулярно направлениям отраженных пучковПеремещение штриховой решетки осуществляется посредством вращения цилиндрическоГо растра 20, приводимого в движение 392354электроприводом 21. Деформация поверхностей ступеней образца 4 вызывает изменение положения реперных меток на.поверхностях ступеней относительно измерительной базы оптической системы 16, Это приводит к изменению Фаз модулированных световых потоков за растром, по изменению которых и определяют дейормации образца. 2 с.п. Ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к измерению деформаций образцов деталей оп, тическими методами,Цель изобретения - повышение точ 5 ности и расширение области исполь, зования способа определения температурных деформаций образца посредством обеспечения йормирования меток на образце оптическим методом. 10 На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на Фиг. 2 - схема оптической системы, йормирующей два гомоцентрических пучка света; на фиг. 3 - схема модуляции светового пучка.Устройство для осуществления пред" лагаемого способа содержит источник20 1 света и расположенные вдоль хода пучка света приспособление 2 с оптическими иллюминаторами 3 для эакре" пления и нагрева образца 4, два параллельно расположенных измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно расположенные объективы 5 и 6, линзы 7 и 8, Фотоприемники 9 и 10, блок обработки и регистрации, содержащий усилители- ограничители 11 и 12, фазовый детектор 13, входы которого соединены с выходами усилителей-ограничителей 11 и 12, масштабный преобразователь 14, вход которого соединен с выходом Фазового детектора 13, и регистра тор 15, вход которого соединен с вы" ходом масштабного преобразователя 14, оптическую систему 16, формирующую два гомоцентрических пучка света, расположенной между источником света и приспособлением 2 для закрепления и нагрева образца 4, три юстировочных зеркала 17"19, расположенных между объективами 5 и 6 и линзами 7 и 8, оптический цилиндрический растр 20, вращаемый электроприводом 21, штрихи которого параллельны оси цилиндра, установленный с возможностью вращения между юстировочными зеркалами 17-19 и линзами 7 и 8 цилиндрический объектив 22, расположенный между юстировочными зеркалами 17-19 и цилиндрическим растром 20, и два зеркала 23 и 24, каждое из которых расположено между цилиндрическим растром 20 и линзами 7 и 8. Между Фотоприемниками 9 и 10 и линзами 7 и 8 расположены светойильтры 25 и 26,Способ осуществляют следующим образом.Образец 4 выполнен двухступенчатым. Из луча Ь, источника 1 света (лазера) (фиг. 1)"оптическая система 16 йормирует два сходящихся (гомо 1центрических) пучка лучей Ь 1 и 1.сфокусированные на две параллельные ступени исследуемого образца 4 под углом о визирования к их нормалям, при этом конструктивными параметрами оптической системы 16 в зависимости от конструктивных параметров приспособления 2 для закрепления и нагрева образца 4 выбирается геометрия пучка лучей, чтобы обеспечить минимальный поперечный размер реперных меток М, и М , равный й (фиг. 2), на базовых поверхностях. во всем диапазоне изменения положения базовых поверхностей по высоте, Объективы 5 и 6, оптические оси которых лежат(7) Выходные периодические сигналы (с ) и 1 ( ) с выходов Фотоприемников 9 и 10 в каждом из каналов усиливаются неселективными усилителями- ограничителями 11 и 12 с ограниче нием амплитуды соответственно и подаются на входы фазового детектора 13, измеряющего разность фаэ усиленных и ограниченных периодических сигналов, которая будет связана с изменением базовой длины Н,+д Н образца следующей зависимостью:(4) 1, Способ определения температурных деформаций образца, заключающийся в том, что формируют две реперные метки на поверхности образца, иодулируют и регистрируют изображения мев плоскости осевых лучей ," и 1,", нормалей И и И и образуют угол Ы с соответствующими нормалями, с помощью зеркал 17-19 формируют сфокусированные изображения этих реперных меток на поверхности цилиндрического оптического растра 20, имеющего равномерно расположенные штрихи на своей поверхности, ориентированные пер О пендикулярно плоскости осевых лучей, формирующих изображение реперных меток, приводимого в равномерное вращение электроприводом 21. Линеариэация смещения изображений реперных меток на поверхности растра относительно его штрихов в зависимости от их смещения на поверхностях ступеней образца 4 осуществляется цилиндрическим объективом 22, помещенным перед поверхностью растра, который обеспе" чивает нормальное падение осевых лучей на поверхность растра. КоордиЦ 1наты изображения меток М, и М , равные я и я,на цилиндрической по" 25 верхности растра (Фиг. 3) определяют Фазы модуляции соответствующих световых потоков, равные соответственно 1, и 1 , а частота модуляции определяется частотой Г вращения 30 растра и числом и штрихов на его поверхности: В течение времени при температурном нагружении образца происходит смещение образца как целое, изменение базового расстояния Н а также деформация поверхностей ступеней. Это вызывает изменение положения реперных меток на поверхностях ступеней относительно измерительной базы оптической системы 16: Д, Й)(3) где Н(Ь )=е -е, - базовая длина;ЬН=Ье -Ь е, - изменение базовойдлины.55Это приводит к смещению изображений реперных меток М, и Ме на поверхности растра в координатах ОЯ: дс =28/3; Ь е, злЫ, х=1,2, (5) где 5; - увеличение объективов;д(1) - Функция преобразования цилиндрического объектива,Это вызывает изменение Фаз соответствующих модулированных световых потоков за растром, которые разделяются зеркалами 23 и 24 в два Фотоизмерительных канала. 1 ри этом они коллимируются линзами 7 и 8, выделяются оптическими Фильтрами 25 и 26 от фонового светового потока и регистрируются фотоприемниками 9 и 10 соответственно в первом и одиннадцатом каналах: Выходной аналоговый сигнал с фазового детектора 13 масштабно преобразуется в преобразователе 14 с коэфФициентом, равным после чего он регистрируется в регистраторе 15 в координатах удлинение " время.р Формула изобретенияток, по изменению изображений котоых определяют деформации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области использования, образец выпол 5 нен двухступенчатым, метки формируют двумя сфокусированными гомоцентрическию; пучками света, направленными под углом к поверхности соответствую О щей ступени образца, а изображение меток модулируют перемещением штриховой решетки перпендикулярно направлениям отраженных пучков.2. Устройство для осуществления способа определения температурных деформаций образца, содержащее источник света и расположенные вдоль хода пучка света приспособление длязакрепления и нагрева образца, два ,параллельно расположенных измерительных канала, каждый из которых содер,жит последовательно расположенные объектив, линзу, фотоприемник и блокобработки и регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и расширения области использования, оно снабжено оптическойсистемой, формирующей два -гомоцентрических пучка света, расположенной между источником света иприспособлением для закрепления инагрева образца, тремя юстировочными,зеркалами, расположенными между объективами и линзами, оптическим цилиндрическим растром, штрихи которого параллельны оси цилиндра, установленным с возможностью вращения междуюстировочными зеркалами и линзами,цилиндрическим объективом, расположенным между юстировочными зеркаламии цилиндрическим растром, и двумязеркалами, каждое из которых расположено между цилиндрическим растром и линзой.1392354 Я +Д ель Б, Дидык Сост Техр ато дактор А,Реви орректор В.Бутя Тираж б 80 Подпи Государственного комитета СССРелам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 аз 1881 4 е 1303 оектная, 4 роизводственно-поли ское предприятие, г. Ужгород
СмотретьЗаявка
4075880, 24.03.1986
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
МАХОВ ВЛАДИМИР ЕВГЕНЬЕВИЧ, ПОТАПОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01B 11/16
Метки: деформаций, образца, температурных
Опубликовано: 30.04.1988
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1392354-sposob-opredeleniya-temperaturnykh-deformacijj-obrazca-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения температурных деформаций образца и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Устройство для контроля размеров деталей
Следующий патент: Способ определения напряжений в объекте из оптически чувствительного материала
Случайный патент: Устройство для управления сварочным током при пульсирующей контактной сварке