DE2416708A1

DE2416708A1 - Verfahren, vorrichtung und geraet zur bestimmung der verschiebung eines punktes der oberflaeche eines festen koerpers

Info

Publication number: DE2416708A1
Application number: DE2416708A
Authority: DE
Inventors: Michel Eric Charles Philbert; Jean Marcel Sylvain Surget
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1974-04-05
Publication date: 1974-10-17
Also published as: GB1471372A; FR2241767A1; US4028935A; DE2416708C3; FR2241767B1; DE2416708B2

Description

OFFICE ITAiIONMi D'ETUDES ET DE A 34

RECHERCHES AEROSPATIALES

(0.1T.E.R.A.)

92320 CHATILLOK
Frankreich

Verfahren, Vorrichtung und Gerät zur Bestimmung der Verschiebung eines Punktes der Oberfläche eines festen Körpers.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung kleiner Verschiebungen eines Punktes auf der Oberfläche eines festen Körpers, insbesondere für die Untersuchung des Schwingungsverhaltens des Körpers, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung und ein zur Durchführung des Verfahrens dienendes Gerät.

Beispielsweise bei der Untersuchung des Schwingungsverhaltens des Körpers ist anzustreben, kleine Verschiebungen von Punkten der Oberfläche des festen Körpers zu bestimmen, ohne daß hierzu eine mechanische Verbindung zwischen dem Körper und einem Meßgerät hergestellt wird, so daß das Meßgerät das Schwingungsverhalten beeinflussen würde.

Eine Verwendung optischer Keßeinrichtungen könnte eine Lösung dieses Problemes dann bieten, wenn die Oberfläche des Körpers Reflex_Lonseigenschaften ähnlich denen eines Spiegels aufweist. Eine Verwendung optischer Keßgeräte scheint Jedoch zunächst dann ausgeschlossen, wenn die Oberfläche des zu untersuchenden Körpers keine nennenswerten Spiegeleigenschaften aufweist.

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Eine lösung des Problemes scheint in diesem Falle noch weitaus schwieriger, wenn die Form des Körpers kompliziert ist und nicht einfachen geometrischen Formen wie etwa einer Kugel od.dgl. entspricht und die Richtung der zu messenden Verschiebung nicht im voraus bekannt ist.

Erfindungsgemäß wird der feste Körper an einem Punkt, dessen Verschiebung bestimmt v/erden soll, mit einem sog. catadi-optischen Überzug wie einem catadi-optischen Anstrich oder einem Stück einer Folie mit catadi-optischen Eigenschaften versehen, also mit einem solchen Überzug, der einfallendes Licht in die Richtung oder die Richtungen des Einfalles reflektiert.

Ein fester Körper, der derart an einem Punkt seiner Oberfläche mit einem catadi-optischen überzug versehen ist, kann so angesehen werden, als wiese er eine Lichtquelle mit vorbestimmter Oberfläche auf, welche durch den catadioptischen Überzug gebildet wird, den der Körper trägt, wobei nach der Erfindung die Verschiebung dieses Punktes der Oberfläche des Körpers durch Betrachtung der Änderungen der Lage eines durch catadi-optische Reflexion eines Lichtstrahles erzeugten Abbildes des Überzuges bestimmt wird.

Es ist festgestellt worden, daß die durch Reflexion an dem catadi-optischen überzug erhaltenen Ergebnisse genau den Verschiebungen des Körpers entsprechen, obwohl die reflektierende Oberfläche nicht mit derjenigen des festen Körpers zusammenfällt, da die catadi-optischen Eigenschaften durch die Gegenwart kleiner Kügelchen im überzug hervorgerufen werden.

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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einerseits eine Einrichtung zur Beleuchtung des Überzugs mit den catadioptischen Eigenschaften auf, andererseits eine Einrichtung, mit der ausgehend von entsprechenden.Lageveränderungen oder Verschiebungen einer Abbildung des erleuchteten Überzuges Rückschlüsse auf die Verschiebung des betrachteten Punktes des festen Körpers, der mit dem "überzug versehen ist, gezogen werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu diesem Zweck mit einer messerartigen Blende ausgestattet, welche einen Teil der Abbildung des Überzuges abdeckt und gegenüber der sich bei Verschiebungen des Punktes auf dem Körper die Abbildung verschiebt, derart, daß die Größe der Verschiebung in Abhängigkeit von der Lichtmenge bestimmt werden kann, welche in Reflexionsrichtung hinter der Blende auftritt.

¥eitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den Ansprüchen.

Es zeigt

lig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematisch vereinfachter Darstellung;

Fig. 2 eine zeichnerische Erläuterung der Zusammenhänge zwischen Verschiebungen des betrachteten Punktes auf dem Körper und dessen Abbildung;

Eig. 3 eine zeichnerische Erläuterung der sich im Bereich der Abbildung ergebenden Veränderungen bei Verschiebungen des Punktes;

Fig. 4 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes;

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5¹Ig. 5 eine andere Ausführungsform des G-erätes nach Fig.4;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Pig. 1 in schematischer Vereinfachung;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellung;

Fig. 8 eine Teil des erfindungsgemäßen G-erätes bildende Vorrichtung;

Fig. 9 einen Teil eines G-erätes nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 eine ^rJ?eil des erfindungsgemäßen G-erätes "bildende Blende;

Fig. 11 in sch.ema.tischer Vereinfachung eine Ansicht eines erfindungsgemäßen G-erätes;

Fig. 12 einen Schnitt durch einen iDeil der Einrichtung gemäß Fig. 11;

Fig. 13 eine zeichnerische Erläuterung "von bei einer Verschiebung des betrachteten Punktes auftretenden Vorgängen;

Fig. 14 und 15 schematisch vereinfachte zeichnerische Erläuterungen einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen G-erätes;

Fig. 16 schematisch vereinfacht eine wicLerum andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gerätes;

Fig. 17 die Ansieht eines erfindungsgemäß verwendbaren Gitters in schematisch vereinfachter Form;

Fig. 18 in einer Darstellung entsprechend Fig. 16 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen G-erätes.

In Fig. 1 ist der feste Körper, dessen Verschiebungen be-

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stimmt werden sollen, schematisch durch die Linie Z veranschaulicht. Dieser Körper kann eine "beliebige Form aufweisen, Die Kessung kann beispielsv/eise an einem mechanischen Bauteil durchgeführt werden, etwa an einer Schaufel einer Turbo-Kschine, wobei die Schaufel an einem Schlagwerk befestigt ist und so periodischen Belastungen ausgesetzt ist. Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen dann die Verschiebungen oder Lageveränderungen verschiedener Punkte des »Werkstückes bestimmt werden, um d- raus Rückschlüsse auf das Schwingungsverhalten der Schaufel zu ziehen. Ein solcher betrachteter Punkt ist mit 0 veranschaulicht. Auf den Punkt 0, d.h. in einem sehr kleinen, diesen Punkt umgebenden Bereich, wird ein Stück E einer catad]-optischen Eigenschaften aufweisenden Folie geklebt, unter "catadi-optischen Eigenschaften" wird dabei ein Reflexionsverhalten verstanden, welches dazu führt, daß einfallende Lichtstrahlen in ihre Einfallsrichtungen rückgestrahlt werden. Derartige Folien sind unter den Handelsnamen ¹¹SCOTCPlLIiZE" oder "Transflex" bekannt. Von einem solchen im Bändel erhältlichen Band oder einer entsprechenden Folie wird ein Stück abgeschnitten und dieses Stück im Punkt 0 mit dem ',Werkstück oder Körper Σ beispielsweise durch Klebung verbunden.

Anstelle der Verwendung einer Folie kann auf den Körper zur Bildung einer Auftrags schicht ein Anstrich mit catadi.-optischen Eigenschaften aufgebracht werden, unter Verwendung einer Anstrichmasse, die unter dem Hamen "CODIT REFLECTIVE LIQUID" von der Firma "3M-Company" hergestellt und in den Handel gebracht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Lichtquelle S auf, die beispielsweise durch den Leuchtfaden einer Glühbirne gebildet wird. Ein Kondensor O^ erzeugt eine

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Abbildung der Lichtquelle S auf einem Projektionsobjektiv, welches vorteilhaft aus zwei Linsen O₂ und O^ besteht, nach dem die Lichtstrahlen an einem halbtransparenten ebenen Spiegel T reflektiert wurden, der unter 45 zur Strahlenachse geneigt ist. Unmittelbar neben dem Kondensor O₁ ist eine als Lochblende ausgebildete Blende D angeordnet. Die aus der Elende D austretenden Lichtstrahlen werden auf das reflektierende Folienstück Ξ od.dgl. projiziert, wo sie einen gleichmäßig beleuchteten Bereich abgrenzen. Die Lichtstrahlen sind dabei so gelenkt, daß der erleuchtete Bereich etwas größer als das rückstrahlende Folienstück E od.dgl. ist.

Der Aufbau des Prοjektionsobjektive durch zwei nebeneinanderliegende Objektive O₂ und 0",, beispielsweise zwei Clairaut-Objektive, deren Brennpunkte jeweils mit der Blende D und dem Folienstück E zusammenfallen, gestattet eine Fokussierung den jeweiligen Abständen entsprechend, wobei Objektive ö, mit unterschiedlichen Brennweiten zusammen mit dem Objektiv O₂ verwendet werden.

¥enn für das rückstrahlende Element E eine diffuse catadi— opt-ische Oberfläche mit hoher Richtwirkung gewählt wird, wie etwa ein Überzug aus Giaskügelchen, verhält sich das Element E in Richtung des Strahlenganges wie eine Lichtquelle hoher Intensität, die sich von einem praktisch dunklen Untergrund abhebt, nämlich der Oberfläche des Körpers oder Werkstückes.

Der vom Element E unter Streuung rückgestrahlte Lichtfluß durchquert die Objektive O₂ und O₅ und den halbdurchlässigen Spiegel T, wobei die genannten Objektive in der Ebene P¹ (Fig. 2) einer ines serartigen Blende C eine Abbildung des rückstrahlenden Elementes E erzeugen. Die

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messerartige .!ende G, deren Ebene senkrecht zur optischen Achse p¹ die auch die gemeinsame Achse der Linsen 0₂» O^ und O^ ist, liegt, weist eine Kante oder einen Rand f auf. Die Lichtstrahlen, die in der Ebene l·' an der einen Seite des Randes f ankommen, durchdringen diese Ebene, während diejenigen Lichtstrahlen in der Ebene, welche an der anderen Seite des Randes f auftreffen, durch das Blendenmesser abgedeckt werden.

Ein Leuchtfeldobjektiv 0. ist unmittelbar hinter der Kesserblende G angeordnet und sichert die optische Konjugation des Objektivs O₂-O* ^ä ^er Heßfläche r eines lichtempfindlichen Empfängers R, beispielsweise einer Fotozelle, welcher an seinem Ausgang eine der auf die Heßfläche r auffallenden Lichtmenge analoge, vorzugsweise proportionale Spannung liefert.

Wenn das Element E eine quadratische ümrißform aufweist, so ist die von den Objektiven öo"·^ ^ⁿ ^-^er Sbene l·¹ der fiesserblende C - welche der senkrecht zur optischen Achse ρ liegenden und durch den betrachteten Punkt 0 am Element E gehenden Ebene 1- konjugiert ist - erzeugte Abbildung ein Parallelogramm.

In einer bestimmten Stellung des Körpers 2Γ , welche beispielsweise eine Anfangsstellung oder eine neutrale Stellung ist, wird die Abbildung des Elementes E durch das in starken Linien in Fig. 3 dargestellte Parallelogramm veranschaulicht. Ein Teil des Parallelogramms, und zwar derjenige, der durch die Punkte a, b, c und d begrenzt ist, liegt außerhalb der Messerblende C. Die von Element E herkommenden Lichtstrahlen, die in der Ebene P¹ im Inneren dieses Parallelogrammteiles ankommen, durchdringen die Ebene. Im Gegensatz hierzu werden diejenigen Strahlen nicht durchgelassen, welche in der Ebene P' in

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dem in dickem Strich gestrichelten Teilbereich des Parallelogramms ankommen und auf die lichtundurchlässige Messerelende G auftreffen.

Die Lichtmenge, die auf die lichtempfindliche Meßfläche T gelangt, entspricht der Teilfläche a, t>, c und d des Parallelogramms.

In einer anderen Stellung des Y/erkstüekes oder Körpers Σ, mit dem rückstrahlenden Element E wird dessen Abbildung beispielsweise durch das in Pig. 3 in dünnen Linien eingezeichnete Parallelogramm gebildet. Eine Teilfläche dieses Parallelogramms liegt immer noch außerhalb der Messerblende O; diese Teilfläche ist durch OL , b», c¹ und <f veranschaulicht und es ist klar erkennbar, daß diese Fläche einen anderen Flächeninhalt aufweist als die Teilfläche a, b, c und d. Das Licht, welches auf die lichtempfindliche Meßfläche r gelangt, besitzt eine dem Flächeninhalt dieses Flächenteiles <%i&',&\ c und des Parallelogramms entsprechende Energie. Da das Parallelogramm gleichmäßig ohne Schwankung der Helligkeitswerte ausgeleuchtet ist, kennzeichnet die Änderung des Ausgangssignales des lichtempfindlichen Empfängers R, beispielsweise einer Fotozelle, die Verschiebung des rückstrahlendes Elementes E und folglich des festen Körpers Σ t welcher das Element trägt.

Die räumliche Verschiebung des Punktes 0 des Elementes E ist durch den Vektor OA in Fig. 2 veranschaulicht. Der Vektor OB ist die Projektion des Vektors OA auf die zur optischen Achse ρ ρ¹ senkrechte und den Punkt 0 enthaltende Ebene. Der Vektor 0B„ ist die Projektion des Vektors OB auf eine Achse χ in der Ebene P, die senkrecht zum Rand f der Messerblende C verläuft. Der Vektor OB

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ist somit die Projektion des Verschiebungsvektors OA auf die Achse x.

Die Vektoren O¹B' und O'B¹ sind die Abbildungen der Vektoren OB und OB auf die zur Ebene P konjugierte und die

Jv

Messerblende C enthaltende Ebene P'.

Wie 3?ig. 2 veranschaulicht, ist das Ausgangssignal des lichtelektrisc-hen Empfängers R proportional dem Vektor O¹B' , dessen vorderer Endpunkt B' auf der Geraden a'd¹ liegt,welche aus der Geraden a d bei der Verschiebung des Parallelogramms aus der in starken Linien veranschaulichten Stellung in die mit dünnen Linien veranschaulichte Stellung hervorgegangen ist.

Die Verwendung des Leuchtfeldobjektivs 0. stellt sicher, daß die Abbildung des Parallelogramms auf der lichtempfindlichen Meßfläche r nicht verschoben wird. Daher erhält immer derselbe Bereich der lichtempfindlichen Keßfläche r das Meßlicht, wodurch der Einfluß von evenliiellen Änderungen der Empfindlichkeit der Meßfläche r der Foto-Kathode des lichtempfindlichen Empfängers R ausgeschaltet wird.

Auch bei der Darstellung gemäß Fig. 4 ist davon ausgegangen, daß auf einen Punkt 0, dessen Verschiebung gemessen werden soll, ein unter Lichtstreuung reflektierendes Element E aufgeklebt ist. TJm die in den Achsen x, y und ζ liegenden Komponenten des Verschiebungsvektors A zu bestimmen, wird eine zuvor anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung, welche als Visieroptik L^ mit der optischen Achse p¹.. veranschaulicht ist, in Fluchtrichtung mit einer der Achsen, beispielsweise der Achse x, angeordnet. Mit Hilfe einer

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Kesserblende C, der genannten Visiervorrichtung wird die Komponente B , die senkrecht zum Rand f₁ der Kesser-

y r

blende C. liegt, ermittelt, und zwar duch die elektrische Ausgangsspannung des zur Vorrichtung gehörenden lichtempfindlichen Empfängers.

Wird die Hesserblende C. derart gedreht, daß ihr Rand bei fp senkrecht zum Rand f. liegt, wie dies bei Cp veranschaulicht ist, so kann die Komponente S in der Achse ζ ermittelt werden.

Eine zweite Vorrichtung der oben beschriebenen Art, als Visieroptik L₂ veranschaulicht, fluchtet mit ihrer optischen Achse ρ¹ρ mit der Achse y. Auf diese Weise kann mit einer Messerblende C* als Teil der Zieloptik L₂ die Komponente B des Vektors A ermittelt werden, wenn der Rand f~ senkrecht zur Achse χ liegt. Auf diese Weise sind die Komponenten des Verschiebungsvektors A bestimmbar.

Erfindungsgemäß ist weiterhin insbesondere dann, wenn das rückstrahlende Element E mit einem Metallkörper verbunden ist, vorgesehen, vor jede Zieloptik ein Polarisationsfilter zu setzen, wobei die Polarisationsebenen aufeinander senkrecht stehen. Auf diese Weise wird der Einfluß des Lichtanteiles erheblich vermindert, der von der Umgebung des rückstrahlenden Elementes E reflektiert wird, wodurch der Kontrast der lageveränderlichen Abbildung und als Folge hiervon die Stärke des Signalausschlages verbessert wird.

Mit Hilfe der Visiervorrichtung L₂ kann auch die Komponente B ermittelt werden, wenn die Messerblende C~ in die bei G. veranschaulichte Stellung gebracht wird,

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- 11 "bei der ihr Rand f. senkrecht zur Achse ζ liegt.

Bei einer anderen Ausfühningsform können die optischen Achsen p¹,, und p'₂ der Visieroptiken L^ und L₂ auch einen anderen Winkel als 90 zwischen sich einschließen und somit nicht aufeinander senkrecht stehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist eine Visieroptik lij, vorgesehen, wie sie im Zusammenhang mit Pig. 1 beschrieben wurde, und die eine Messerblende C_? aufweist, deren Rand f₂ in der optischen Achse p'₂ und senkrecht zur Achse ζ liegt. Eine Leuchtfeldlinse Ch ₂pro;jeziert den nicht abgedeckten Teil des Strahlenbündels auf einen ersten lichtempfindlichen Empfänger R₂.

Ein halbdurchlässiger Spiegel F ist in den hinter dem halbdurchlässigen Spiegel T liegenden Strahlengang eingeschaltet. Der in der Achse p'.. reflektierte Lichtanteil ist teilweise von einer Messerblende OL abgedeckt, deren Rand in der Achse p'^ und senkrecht zur Achse y liegt. Eine Leuchtfeldlinse O, , projeziert .den nicht abgedeckten Teil des Strahlenbündels auf die lichtempfindliche Oberfläche eines lichtempfindlichen Empfängers R,t dessen Ausgangsspannung daher der Komponente B des Verschiebungsvektors A analog ist.

Zur Eichung einer Vorrichtung mit einer Visieroptik, einer Messerblende und einem lichtempfindlichen Empfänger wird eine der Messerblenden, beispielsweise die Messerblende C| verschieblich derart an einer Trägerplatte g befestigt, daß sie unmittelbar von Hand senkrecht zu ihrem Rand f^ verschoben werden kann. Bei feststehendem Körper 2J wird die Messerblende um einen V/eg x¹ verschoben. Dies ergibt eine Änderung s'des Ausgangssignals.

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- 12 Daraus wird die Eichkonstante

ermittelt, wobei y die Vergrößerung des Projektionsobjektives ist.

In einer Abwandlung ist die Hesserblende fest mit einem Antriebsorgan zu ihrer linearen Bewegung verbunden, welches durch elektrischen Strom oder elektrische Spannung gesteuert wird. Die Stromstärke oder der Wert der Spannung ist dann ein Maß für den Verschiebeweg der Messerblende.

Wenn die Vorrichtung zur Untersuchung eines zu Schwingungen angeregten Körpers verwendet wird, wird die Eichung vorteilhaft dadurch vorgenommen, daß das Antriebsorgan zur Erzeugung einer linearen Bewegung durch ein elektrisches Wechselsignal einer mehr oder weniger hohen Frequenz gesteuert wird, wobei beispielsweise der wirksame Ausschlag des Eichsignales einer wirksamen Amplitude der mechanischen Schwingung zugeordnet wird. Auf diese Weise werden Signalverschiebungen bei niedrigen Frequenzen leichter ausgeschaltet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 6 sind die nicht mehr näher dargestellten Teile dieselben wie bei der Ausführungsform gemäß 1; ;jedoch ist die Messerblende C an einem linear beweglichen Antriebsorgan eines Motors M befestigt, dessen Antriebsrichtung in der Ebene der Messerblende und senkrecht zu ihrem Rand f liegt. Der Ausgang s des lichtempfindlichen Empfängers R liegt an einem Verstärker AM, dessen Ausgangssignal exakt den Antriebsgrad des Motors H bildet. Damit ist ein geregeltes System geschaffen, welches durch Verschiebung der Messerblende C die Relativ-

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Stellungen einerseits der Abbildung des rückstrahlenden Elementes in der Ebene der Kesserblende und andererseits des Randes f der Messerblende im Sinne einer Konstanthaltung ausregelt. Der Spannungswert am Ausgang des Verstärkers ist ein Maß für die Komonente des Verschiebungsvetors.

Die Übertragungsfunktion der Regelung lautet:

Hierin bedeuten:

x¹ Eingangsgröße = Verschiebung der Abbildung, y Ausgangsgröße = Anstieg der Spannung an den Motorklemmen, β Spannungs-verstärkung am Verstärker,

μ Wirkungsleitwert des Motors (Verhältnis der Längsbewegung der Messerblende zur angelegten Spannung),

k¹ Transfer-Impedanz der Empfängervorrichtung (Verhältnis der Längsbewegung χ¹ der Messerblende bei festgehaltener Abbildung zum Anstieg s' der Ausgangsspannung des Empfängers), K¹

Die Fehlerübertragungsfunktion lautet:

Jiurch Wahl eines Verstärkers, dessen Verstärkung$«,/3'^gegenüber ·&*-, wird der Fehler £ klein und die Messerblende

folgt den Verschiebungen der Abbildung mit einer guten Annäherung.

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Die lichtintensität, der Einfall der Lichtstrahlen, die Abmessung und die Gefügeform des als Zielfläche dienenden rückstrahlenden Elementes haben keinen praktischen Einfluß auf die Kessung. Die Eichung ist unabhängig von den Betriebsbedingungen und durch die Übertragungsfunktion des Motors bestimmt.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Projektionsobjektiv Op-O^ in Strahlrichtung vor dem halbdurchlässigen Spiegel ¹T im Strahlengang angeordnet. Es ist daher möglich, im Strahlengang des von der Zielfläche oder dem Element E auf dem Körper Έ! reflektierten Lichtes hinter dem halbdurchlässigen Spiegel T ein dem Objektiv O, gleiches Objektiv O₁- anzuordnen, welches die Abbildung der Zielfläche ins Unendliche projiziert. Hinter dem Objektiv O₁- ist ein Objektiv Og mit kurzer Brennweite angeordnet, welches die Abbildung der Zielfläche in der Ebene der Messerblende G abbildet. Dadurch wird die Verschiebung der Abbildung außerordentlich klein gehalten, derart, daß für die aus dem Empfänger R, dem Verstärker AM und dem Kotor M bestehende Regelanordnung ein Motor H gewählt werden kann, der lediglich sehr geringe Verschiebungen der Hesserblende erzeugt. Eine solche Begrenzung der Amplitude der Verschiebungen der Messerblende ermöglicht einen Betrieb mit vergleichsweise niedrigen, vom Verstärker AM erzeugten Steuerspannungen.

In Anbetracht dessen ist erfindungsgemäß als Motor eine piezo-elektrische Vorrichtung vorgesehen, welche einen einwandfreien Betrieb über einen vergleichsweise großen Frequenzbereich ermöglicht, beispielsweise von 0 bis 1000 Herfe, ohne daß Phasenverschiebungen auftreten.

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Bei einer Anordnung, "bei der die Brennweite des Objektivs O[- 400 mm,, diejenigen des Objektivs Og 10 mm beträgt, führt eine Schwingungsamplitude der Zielfläche oder des Elementes E von 1 mm zu einer Verschiebung der Abbildung um 25

Bei der Ausführungsform der Regelanordnung gemäß JFig, wird der Motor durch einen nach Art eines Bimetallstreifens arbeitenden piezo-elektrischen Stab 11 gebildet, dessen Steuerspannung über zwei Elektroden 12 und 13 in der in Fig. 8 dargestellten Lage angelegt wird und eine Ausdehnung der einen Fläche und eine Kontraktion der anderen Fläche bewirkt, was zu einer Ausbigung des Stabes 11 führt. Bei dieser Ausführungsform bilden die Elektroden 12 und 13 eine Einspannung für den Stab, derart, daß das dem eingespannten Ende gegenüberliegende Ende 14 des Stabes 11 eine Auslenkung senkrecht zur Längserstreckung des Stabes 11 erfährt. Der Stab 11 ist unter einem kleinen Winkel gegen den Strahlengang angestellt, derart, daß seine Kante 15, deren Stellung so einreguliert ist, daß sie in der neutralen Mittelstellung des Werkstückes oder Körperi-mit der Abbildung der Zielfläche zusammenfällt, als Rand der Messerblende dient. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Stab mit einer besonderen Messerblende gewichtsmäßig belastet wird.

Mt einem Stab von 5 mm wurden Auslenkungen des Randes oder der Kante 15, welche als Rand f der Messerblende C wirkt, in der Größenordnung von 20 jam unter einer Steuerspannung von 200 YoIt erzielt.

Damit wird ein Regelkreis mit einem Übertragungsfehler

von _c

ir -0,1

geschaffen, welcher bis zu 250 Hertz praktisch konstant ist.

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Für eine Erhöhung der Regelgenauigkeit wird eine vergleichsweise geringe Vergrößerung der Abbildung auf der Kesserblende gewählt..Ein Ausgleich wird durch die Verwendung eines als !Fotovervielfacher ausgebildeten Empfängers (rlceptei/r'a photonu/ltiplieatei/r) geschaffen. Die Abbildung der Zielfläche wird dabei vorteilhaft durch ein Objektiv Or₇ (Fig. 7) im Inneren eines loches G- geringen Durchmessers erzeugt. Ein Objektiv 0, stellt die Konjugation der festen Pupille und der Fotokathode sicher.

Bei der Ausführungsforin gemäß Fig. 9 ist die Vorrichtung entsprechend derjenigen gemäß Fig. 1 aufgebaut, weist somit eine Lichtquelle S, einen Kondensor 0^, eine· Lochblende D, einen halbdurchlässigen Spiegel T und Objektive O2 und 0, auf. Die Lichtstrahlen werden nach dem Durchtritt durch die Blende D durch den Spiegel ¹T reflektiert, durchlaufen die Objektive O₂ und 0, und beleuchten die in Fig. 9 nicht mehr näher dargestellte durch das Element E gebildete catadi-optische Zielfläche.

Die von der Zielfläche reflektierten Lichtstrahlen treten durch die Objektive O^ und O₂ und bilden eine optische Abbildung E' der Zielfläche auf der Fotokathode PO eines als Fotomultiplikator ausgebildeten lichtempfindlichen Empfängers R. Die optische Abbildung E¹ wird in eine elektronische Abbildung E umgewandelt, welche Verschiebungen der optischen Abbildung der Zielfläche exakt folgt. Der so erzeugte Elektronenstrahl FE wird durch geeignete Elektroden beschleunigt und an einer inneren Platte mit einer kleinen Öffnung W gebündelt. Der Fotomultiplikator R ist mit elektromagnetischen Ablenkspulen B- und B₀ versehen. Ohne eine Verschiebung der Zielfläche

1 C-

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"bildet sich die Abbildung E¹ im Zentrum der Fotokathode PC und die Elektronenstrahlen durchlaufen das Zentrum der inneren Platte, derart, daß die Begrenzungslinie der elektronischen Abbildung E' durch die Achse der Öffnung Cü (Fig. 10) gehf . Der Teil der Elektronenstrahlen, der die Öffnung durchläuft wird dann durch rerstärkende Drallanoden D,,, Do, D^, D,, ..... zur Empfängeranode Ali geleitet.

Wenn die Abbildung E¹ der Zielfläche nach oben oder nach unten verschoben wird, erfährt die elektronische Abbildung I¹ eine entsprechende "Verschiebung, was zu einer Änderung des Elektronenflusses durch die öffnung lh und damit zu einer Änderung des Ausgangssignals des Fotomultiplikators R führt.

Das Ausgangssignal wird über den Verstärker AM an die Ablenkspulen B^ und Bp gelegt, derart, daß die Ablenkung der Elektronenstrahlen die Abbildung I¹ wieder zum Zentrum der Öffnung U/ zurückführt. Dadurch wird ein Regelkreis geschaffen und die Ausgangsspannung VS des Verstärkers RM ist ein Maß für die Verschiebungen der Abbildung entlang der durch die Ablenkspulen B., und B₂ bestimmten Achse.

Durch zwei nicht näher dargestellte weitere Ablenkspulen, die in einer zur Achse der Ablenkspulen B.. und B₂ senkrechten Achse angeordnet sind, kann auf analoge Weise die Horizontalkomponente der Bewegung gemessen werden.

Mit einem einzigen Fotomultiplikator mit Strahlablenkung kann auf diese Weise die Amplitude und die Richtung der Verschiebung in einem Achsensystem gemessen werden,

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welches durch die Ausrichtung der Ablenkspulen B^, B₂ und der weiteren zugeordneten Ablenkspulen . . bestimmt ist. Eine der Vorrichtung gemäß Pig. 9 entsprechende VoÄchtung, deren Ausrichtung, zu dieser um 90 geschwenkt ist, gestattet die Messung einer dritten ■Verschiebungskomponente, die nicht in der Ebene der beiden genannten Komponenten liegt, wodurch die lage des Verschiebungsvektors im Raum erfaßt werden kann.

Mit Hilfe eines derartigen Fotomultiplikators mit Strahlablenkung wird die Bandbreite der Regelung erheblich in Richtung auf höhere Frequenzen vergrößert, da die Ablenkung des Elektronenstrahles nicht durch Trägheitskräfte beeinflußt ist.

Mit dem in Fig. 11 dargestellten Gerät wird eine Turbo-Maschinenschaufel 21 mit zweidimensionalem Profi geringerer Dicke untersucht. Die Schaufel 21 wird durch zwei Schwingungserreger 23 und 24 auf Torsion belastet, wobei die Kräfte über zwei Spannstücke 25 und 26, die im Bereich der Längsränder der Schaufel 21 angreifen, übertragen werden.

Die Anordnung 27 mit der Schaufel 21 und ihren Schwingungserregern 23 und 24 ist auf einer Konsole 28 aus Beton gelagert, welche gegenüber dem Boden über schwingungsdämpfende Stützen 29 und 30 abgestützt ist.

Auf die Außenfläche 31 der Schaufel sind in Schaufellängsrichtung verlaufende catadi-optische Bänder G-., Gp, G-,, G^ und Gc geklebt. Diese unter Lichtstreuung reflektierenden Bänder bestehen aus einer Klebefolie mit Glaskügelchen, wie sie im Handel unter dem Namen "Transflex" verkauft wird.

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Die Visieroptik L der in Fig. 12 -veranschaulichten Art liegt in einer zu den Erzeugenden der Schaufel 21 senkrechten E"bene und ist etwa unter 45 gegenüber der normalen zur Längsmittelebene der Schaufel geneigt. Die Visieroptik L (vgl. auch Fig. 12) weist in einem ersten Gehäuse 31 eine in der Nähe des Gehäuseendes liegende lichtquelle auf, welche durch eine Glühlampe 32 gebildet ist. Die Blende 32 weist eine quadratische Öffnung auf, deren eines Seitenpaar parallel und deren anderes Seitenpaar senkrecht zu den Erzeugenden der Schaufel 21 liegt. Eine Linse 34 konjugiert den Glühfaden 35 der Glühlampe 32 mit den Linsen 36 und 37 eines Clairat/t-Gtgektivs, welches in einem zum ersten Gehäuse 31 senkrecht liegenden Gehäuse 38 gelagert ist. Das Hauptgehäuse 38 weist den halbdurchlässigenSpiegel 39 auf, welcher das aus dem ersten Gehäuse 31 auftretende Strahlenbündel 40 umlenkt, das durch gegenüberliegende Öffnungen 41 und 42- des ersten Gehäuses 31 und des Hauptgehäuses 38 gelangt. Das aus den Clairaut-Obgektiven austretende Strahlenbündel 43 ist auf die Schaufel 21 gerichtet und das rückgestrahlte Strahlenbündel bildet nach seinem Austritt aus der Rückseite des halbdurchlässigen Spiegels 39 eine Abbildung der Zielfläche in der Ebene einer Messerblende 44. Die Messerblende 44 ist an einem Blendenträger 45 befestigt, der an einem geradlinig hin-und her-bewegbaren Blendentisch 46 und dieser wiederum an einem drehbaren Blendentisch 47 gelagert ist, der im Inneren eines an einem Flansch 49 des Hauptgehäuses 48 befestigten gehäuseartigen Tragteil 48 liegt. Die Messerblende 44 liegt in einer Ausnehmung 50 eines Tragteils 51, in dem eine Linse 52 gelagert ist, welche die Bildebene der Clairaut-Objektive 36 und 37 mit der fotoelektrischen Zelle 53

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eines Iiclitempfindlichen Empfängers 54 konjugiert, dessen Ausgänge 55 und 56 das zu ermittelnde Signal liefern.

Die Visieroptik ist um eine Achse 57 (vgl. Pig. 11) drehbar gelagert, welche Teil eines Supportes 58 ist, der von einer Trägerplatte 59 abgestützt ist. Die Trägerplatte 59 weist Verstellmittel 60 auf, mit denen sie in der Ebene der Darstellung gemäß Fig. 11 der einen oder anderen Richtung an einer Parallelführung gegenüber einem Tragtisch 61 verschoben werden kann, der selbst wiederum auf einem Grundkörper 62 derart gelagert ist, daß er gegenüber dem G-rundkörper senkrecht zur Richtung der Verschiebung der Trägerplatte 59 gegenüber dem Tragtisch 61 in der einen oder anderen Richtung verschoben werden kann. Der G-rundkörper 62 ruht mit eine. Spitzenlagerung bildenden Füßen 63 auf Säulen 64 der Konsole

In Fig. 13 ist die Stellung der Abbildung ABCD der Lochblende 33 auf einem rückstrahlenden Band G- dargestellt. In der Ebene der Messerblende 44 spielen sich bei der Schwingung der Schaufel alle Vorgänge so ab, als sei die Messerblende und die Abbildung des rückstrahlenden Bandes 6 feststehend und lediglich die Abbildung ABCD der Lochblende 33 beweglich.

Die Einstellungen werden derart vorgenommen, daß in der Anfangsstellung die Abbildung der Lochblende bzw. ihrer Öffnung auf einem Rand, beispielsweise dem Rand IJ des Bandes aufliegt, so daß dieser Rand IJ beidseits eines Abschnittes EF zwischen den Rändern AD und BC Rechtecke gleicher Höhe Δ X¹ mit den Begrenzungspunkten ABEF und EF H G- abteilt. Dadurch wird ein maximaler Amplittdenausschlag des optischen Signales erreicht, ohne daß xprunghafte Signaländerungen durch eine Verschiebung des Randes

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des Bandes über den Rand der Abbildung der Öffnung der Lochblende hinaus auftreten. Die Leuchtstärke der Lichtquelle wird so eingestellt, daß die Ausgangsspannung des lichtempfindlichen Empfängers in der Mittelstellung Null ist.

Wenn die Schaufel Schwingungen hoher Amplitude unterworfen ist, wird das projizierte Rechteck nur wenig abgedeckt, derart, daß die Seite AK im wesentlichen der maximalen Amplitude zwischen zwei gegensinnigen Ausschlägen entspricht, wobei die Leuchtstärke der Lichtquelle reduziert wird.

Bei Schwingungen geringer Amplitude wird umgekehrt die

pro jizierte Abbildung in ihrer Plöhe verringert und die

Lichtintensität erhöht, um dieselbe Intensität des elektrischen Signals zu erhalten.

Bei der in Fig. 14 schematisch veranschaulichten Anordnung ist der feste Körper nicht mit einem rückstrahlenden Element versehen, jedoch ist die Richtung seiner Verschiebung bekannt: Es ist dies die mit (Δ) gekennzeichnete Richtung. Die Verschiebung eines Punktes P des Körpers Σ wird dadurch bestimmt, daß die Achse 61^! einer ersten Visieroptik L.. und die Achse 62' einer zweiten Visieroptik L₂ auf den Punkt P gerichtet werden, wobei die Achsen 61' und 62' aufeinander senkrecht stehen. Die Visieroptik L^ projiziert auf den Punkt P die Abbildung ihrer Blende. Sie ist nicht mit einer Messerblende und einem lichtempfindlichen Empfänger versehen. Umgekehrt ist die Visieroptik Lp nicht mit einer Lichtquelle und einer Lochblende versehen. Bei der Verschiebung des festen Körpers Σ in die Stellung Σ gestattet sie durch die am Ausgang ihres lichtempfindlichen Empfängers auftretende

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Spannung die Bestimmung der Größe des Vektors PI . Diese Bestimmung gestattet die Bestimmung der Größe des Vektors IP', da die Richtung (£) der Verschiebung des festen Körpers bekannt ist.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 15 ist eine geometrische Bestimmung vorgesehen: I' ist der Schnittpunkt des Verschiebeweges in der Verschieberichtung (4) des Punktes P mit der Geraden Cd ) , welche selbst wiederum die Verschneidungslinie der Ebene£'mit derjenigen Ebene ist, welche durch die den Verschiebeweg darstellende Gerade in Richtung (&) und die Strahlenachse 61 der Visieroptik L₁ bestimmt ist.

Mit der in Pig. 16 schematisch dargestellten Vorrichtung soll die Verschiebung eines Punktes P eines festen Körpers S untersucht werden, der in Fig. 16 in den beiden Stellungen S und S' veranschaulicht ist. Auf den Punkt P ist ein catadi-optisches Element V geklebt, welches durch eine Kugel aus Glas oder anderem durchsichtigem Material mit einem Durchmesser in der Größenordnung von Zehntelmillimetern gebildet ist. Die optische Achse pp' eines Objektives Q" schneidet das catadi-optische Element V und fällt nicht mit der Normalen auf die Oberfläche des Körpers S im Punkt P_ zusammen. Eine Lichtquelle L ist hinter einer Lochblende ¥ angeordnet; die Lochblende ¥ weist eine kreisrunde Öffnung auf, an der eine Linse L. angeordnet ist, deren Achse senkrecht zur optischen Achse pp^! des Objektivs Q liegt. Das aus der Lochblende ¥ austretende Licht wird durch einen halbdurchlässigen Spiegel LS reflektiert, der im Schnittpunkt der optischen Achse pp¹ und der Achse der Linse L^ liegt und gegenüber diesen Achsen um 45° geneigt ist. Das Objektiv Q bildet auf der Ober-

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fläche des Körpers ¥ die Lochblende V/ bzw. deren Öffnung ab, deren Abbildung nicht notwendiger-Weise kreisrund ist, jedoch erheblich größer ist als das catadi-optische Element V, beispielsweise in der Größenordnung von einigen Millimetern liegt. Die Linse L.. konjugiert die Lichtquelle L mit der Ebene des Objektivs Q .

Das vom catadi-optischen Element 7 reflektierte Licht wird durch das Objektiv Q in der Ebene eines Gitters G in Reflexionsrichtung hinter dem halbdurchlässigen Spiegel LS gebündelt. Das Gitter G wird durch abwechselnd angeordnete undurchsichtige bzw. durchsichtige Bänder g bzw. g^f gleicher Breite gebildet (vgl. Fig. 17). Eine am Gitter G angeordnete Linse L₂ konjugiert die Ebene des Objektivs Q". mit der lichtempfindlichen Oberfläche eines Empfängers R.

Wenn in der Stellung S des Körpers der die Abbildung des Elementes Y bildende Lichtfleck ν mit einem Durchmesser Ό* in der Ebene des Gitters G auf einem durchsichtigen ' Band oder Streifen g¹ zu liegen kommt, wie dies in Jig. 17 veranschaulicht ist, so liefert der Empfänger R an seinem Ausgang eine Spannung. Wenn der Lichtfleck jedoch auf einen lichtundurchlässigen Streifen g fällt, so liefert der Empfänger R keine Spannung.

Wenn die Oberfläche des Körpers aus der Stellung S in die Stellung S¹ verschoben wird, so wird der Lichtfleck in der Ebene des Gitters G beispielsweise von der Stellung ν bis in die Stellung v¹ verschoben und überquert dabei nacheinander lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Streifen g¹ und g. Dadurch wird am Ausgang des Empfängers R eine Spannung erzeugt, welche im wesentlichen

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als Rechteckimpuls auftritt und von der ausgehend eine Bestimmunj

lieh ist.

Bestimmung der Art der Verschiebung des Punktes P mög-

Der Durchmesser >& des Lichtfleckes der Ebene des Gitters G- hängt "von der öffnung des aus dem Objektiv Q"" austretenden Strahlenbündels und ebenso vom Durchmesser der das Element V bildenden Kugel ab. Der Lichtfleck ist das von der Kugel V erzeugte Abbild der Öffnung (pupille) des Objektives Q" .

Die Breite e der Streifen oder Bänder g, g^f wird als Funktion des Durchmessers Φ* des in der Ebene des Gitters G gebildeten Lichtfleckes festgelegt.

Die Vorrichtung eignet sich zur Messung von Verschiebungen großer Amplitude mit hoher Genauigkeit.

Mit einem Gitter einer Schrittweite von einem Hundertstel Millimeter, erzeugt eine Lageänderung von 10 mm 1000 elektrische Impulse.

Eine solche Vorrichtung gestattet auch eine einfache Bestimmung der Kennwerte einer sinusförmigen Schwingung eines Werkstücks.

Bei einer Ausführungsform wird das Gitter G an einem Support befestigt, der um die optische Achse des Strahlenbündels als Drehachse einstellbar ausgebildet ist. Auf diese Weise können die Streifen oder Bänder g, g^f derart ausgerichtet werden, daß sie senkrecht zur VErschieberichtung des Lichtfleckes liegen, was eine maximale Signalstärke des Empfängers ergibt.

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Bei der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform ist das aus einer Folge von lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bändern oder Streifen "bestehende Gitter G- auf einem Film 101 gebildet, der "beispielsweise in einer endlosen Schleife gleichmäßig weiterbewegt wird. Solange die Oberfläche des Körpers S keine Verschiebungen erfährt, ist die Frequenz des Signals, welches von dem hinter dem Gitter G angeordneten Empfänger erzeugt wird, mit Rücksicht auf die gleichmäßige Bewegung des signalerzeugenden Gitters konstant. Eine Verschiebung des catadi-optischen Elementes V, beispielsweise der Kugel gemäß Fig. 16, moduliert die Frequenz dieses Signales, wobei diese Modulation eine Information über die Bewegung der Oberfläche des Körpers S enthält.

In dieser Ausführungsform ermöglicht die Vorrichtung Untersuchungen der Bewegungen der Werkstückoberfläche bei nicht-sinusförmigen Schwingungen, wenn das Werkstück beispielsweise einer sägezahnartig verlaufenden Erregung unterworfen wird.

Erfindungsgemäß kann das Werkstück nicht nur mit einem einstückigen catadi-optischen Element wie einer Kugel, sondern auch mit einer Vielzahl catadi-optischer Elemente versehen werden, wie dies bei den im Handel erhältlichen, weiter oben angegebenen Anstrichen oder Folien vorgesehen ist. Die auf den lichieLektrischen Empfänger gelangende Lichtmenge wird dadurch erhöht.

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Claims

OFFICE NAl¹IOHAIi D'ETUDES ET DE A 34 201

EEGHERCHES AEROSPATIALES

(O.K.E.R.A.)

92320 CHATILION
Frankreich

Ansprüche

Verfahren zur Bestimmung der Verschiebung eines Punktes bzw.· einer punktartig kleinen Fläche der Oberfläche eines festen Körpers, insbesondere für die Untersuchung des Schwingungsverhaltens des Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Punkt ein als Zielfläche dienender Überzug aus unter Lichtstreuung in die Lichteinfallsrichtung rückstrahlendem Material aufgebracht wird, daß die Zielfläche beleuchtet wird, daß in einer von der Verschieberichtung des Punktes abweichenden Reflexionsrichtung eine Abbildung der Zielfläche erzeugt wird, die für die Messung zu einem bestimmten Teil abgedeckt ist, und daß die in Reflexionsrichtung hinter der Abbildung auf eine lichtempfindliche Fläche auftreffende Lichtmenge gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als rückstrahlender Überzug der Zielfläche ein biegsames Klebeblatt mit reflektierenden Mikrokugeln verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als rückstrahlender Überzug der Zielfläche ein Anstrich mit Streureflexions-Eigenschaften verwendet wird.

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4. Verfahren nach, einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Licht auf ein aus einer Mehrzahl von lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Streifen oder Bändern gebildetes Gitter fällt, hinter clem die lichtempfindliche Fläche vorgesehen ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 Ms 4, - gekennzeichnet, . /" eine Einrichtung zur Erzeugung «einer Abbildung einer von einer Lichtquelle "beleuchteten Lochblende bzw. deren öffnung auf der Oberfläche eines festen Körpers sowie eine Einrichtung zur Messung der von einer Messerblende der Einrichtung abgedeckten Lichtmenge, welche in einer zur Verschieberichtung des Körpers bzw. des Punktes nicht parallelen Ebene reflektiert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Lichtstrahlen zur Beleuchtung der Zielfläche ein halbdurchlässiger Spiegel eingeschaltet ist, der den zur Erzeugung der Abbildung der Zielfläche in der Ebene der Messerblende dienenden Strahlenanteil durchläßt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur optischen Zuordnung bzw. Konjugation der Lochblende oder der Zielfläche vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur optischen Zuordnung bzw. Konjugation der Zielfläche und der Messerblende vorgesehen ist.

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- ψ-
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leuchtfeidobjektiv zwischen der Messerblende und der Meßfläche eines lichtempfindlichen Empfängers vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verschiebung der Messerblende in ihrer Ebene vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur translatorischen Verschiebung und eine. Einrichtung zur Erzeugung einer Drehbewegung der Messerblende vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster lichtempfindlicher Empfänger mit einer ersten Messerblende und ein zweiter lichtempfindlicher Empfänger, dessen Achse senkrecht zu derjenigen des erstens-Empfängers liegt, mit einer zweiten Messerblende zusammenarbeitet, deren Rand senkrecht zum Rand der ersten Messerblende liegt.
13. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, unter Verwendung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vorrichtung vorgesehen ist, deren Meßrichtung der Richtung einer Komponente der Bewegung des Werkstückes entspricht, und daß eine zweite Vorrichtung vorgesehen ist, deren Meßrichtung senkrecht zur Meßrichtung der ersten Vorrichtung liegt.
14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei

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wenigstens einer Vorrichtung oder einem Visier- bzw. Meßobjektiv eine Messerblende vorgesehen ist» welche in zwei Stellungen überführt werden kann, wobei ihr Rand in der einen Stellung senkrecht zur Lage des Randes in der anderen Stellung ausgerichtet ist.
15. Gerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Werkstück unter Lichtstreuung rückstrahlende Bänder trägt.
16. Gerät zur Untersuch-ung der Schaufel einer Turbo-Maschine, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die rückstrahlenden Bänder entlang Erzeugenden der Schaufel angeordnet sind.
17. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei bekannter Richtung der Verschiebung des zu untersuchenden Oberflächenpunktes auf eine unter Lichtstreuung rückstrahlende Zielfläche verzichtet ist und eine Einrichtung zur Erzeugung einer Abbildung auf dem zu untersuchenden Punkt mittels eines Leuchtobjektives vorgesehen ist, und weiterhin ein Meßobjektiv mit einer Messerblende und einem lichtelektrischen Empfänger vorgesehen ist, dessen Achse auf den zu untersuchenden Punkt gerichtet ist und senkrecht zur Achse des Beleuchtungsobjektivs liegt.
18. Gerät zur Bestimmung der Verschiebung eines Punktes der Oberfläche eines festen Körpers, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, mit einem lichtelektrischen Empfänger, auf den eine vom Körper bzw. Werkstück erzeugte Abbildung nach teilweiser Abdeckung mittels einer Messerblende projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerblende

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-Jr-

an einem Antriebsorgan eines Motors gelagert ist, der Seil eines Regelkreises ist, welcher den Empfänger und einen Verstärker zwischen dem Empfänger und dem Motor aufweist, wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers, die ein Maß für die Verschiebung ist, den Motor steuert.
19. Gerät zur Bestimmung zur Verschiebung eines Punktes der Oberfläche eines festen Körpers, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 12, mit einem lichtelektrischen Empfänger, auf den eine vom Körper bzw. Werkstück erzeugte Abbildung nach teilweiser Abdeckung mittels einer Kesserblende projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerblende an einem geradlinig bewegbaren Antriebs organ-. eines Motors gelagert ist, dessen Speisestromstärke oder Speisespannungsstärke ein Maß für die Verschiebung ist.
20. Gerät nach Anspruch 19_f dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Einrichtung zur Erzeugung einer im Vergleich zur Verschiebung des Punktes der Oberfläche des Körpers geringen Verschiebung der Abbildung in der Ebene der Messerblende vorgesehen ist.
21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Messerblende verbundene Motor ein piezo-elektrisch arbeitender Motor ist.
22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der piezo-elektrische Motor einen Stab aus piezo-elektrischem Material aufweist, dessen eine Kante als Rand der Messerblende herangezogen ist.

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Si
23. Yorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem lichtempfindlichen Empfänger ein Gitter mit abwechselnd lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Elementen vorgesehen ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Gitters als parallele Streifen oder Bänder gleicher Breite ausgebildet sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter an einem in zur Erstreckung der Streifen senkrechter Richtung bewegten Film ausgebildet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruäi 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter bzw. der Film um eine zur Achse des Strahlenbündels, welches auf das Gitter fällt, senkrechte Achse in einer geschlossenen Schleife geführt ist.
27. Gerät zur Bestimmung der Verschiebung eines Punktes der Oberfläche eines festen Körpers, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 12, mit einem fotoelektrischei* Empfänger, auf den eine vom Körper bzw. Werkstück erzeugte Abbildung projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Fotomultiplikator mit Strahlablenkung ist, und daß'i.die Ablenkspulen Teil eines Regelkreises bilden, welcher den Elektronenstrahl in der Öffnung einer Blende hält, wobei die an die Ablenkspulen angelegte Spannung ein Maß für die Bestimmung der Verschiebung ist.

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