DE3138056A1 - Hologrammvorrichtung zum feststellen von materialfehlern - Google Patents

Description

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SCHIFF v.fONER STREHL SCHÖBEL-HOW feBBl'N G H* AUS ' FINCK

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ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT Of- I ICE-

• KARL LUDWIG SCHIFF (196-5 *-1B78)

DIPl . CHEM. D«. AlEXANDEH V. FÜNEH DIPL- ING. PETER STREHL DIPL. CHEM DR. UWSULA SCHÜBEl-HUPP DIPL. INO. DIEItH E BBItMGHAUS

OR. INC3. DIETER FINCK

TELEFON (08Fi) Ί83Ο64 TELEX B-9!<Sf>& AURO D

24. September 1981 Fi/Rf Hologrammvorrichtung zum Feststellen von Materiaj.fehlern

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und betrifft insbesondere eine
Hologrammvorrichtung zum Feststellen von Materialfehlern, welche eine Photostation und ein Lasersystem aufweist, um einen Laserstrahl auf eine zu prüfende Ware zu richten,
zur Photostation zu reflektieren und um der Photostation
einen Referenzstrahl zuzuführen.

Die Anwendung der interferometrischen Holographie in der
zerstörungsfreien Werkstoffprüfung ist bekannt. Es ist
ebenfalls bekannt, einen bei dieser Prüfung verwendeten

photographischen Film in situ zu entwickeln, um den Prüfvorgang zu beschleunigen. So ist es nach der US-PS 3 739 bekannt, daß in der Entwicklungskammer während des Abbildens des Films Wasser vorhanden ist„ Die Entwicklung dos
Films in situ in der Vorrichtung zum Belichten und Ent-

wickeln des Films und zum Projizieren des Bildes des entwickelten Films ist aus der US-PS 3 200 7 24 bekannt, ϊη
der Entwicklungskammer wird dabei Wasser verwendet, um den Lichtdurchgang durch die den Film haltende Vorrichtung zu verbessern und um ein Austrocknen des Films nach dem Entwickeln, bevor er geschützt wird, auszuschließen.

Die der Erfindung zugrunde! ieuorme Aiifijnbf in-s Loht nun

-X-

darin, eine Holograinmvorrichtung mit großer Flexibilität und zweckmäßiger Anwendung bei der Doppelbelichtung und der holographischen Realzeitinterferometrie zu schaffen, wobei die Vorrichtung ein einfaches Handhaben und Entwickeln des Films ermöglichen und in jeder räumlichen Ausrichtung einsetzbar sein soll, was mit den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nicht möglich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Hologrammvorrichtung zum Feststellen von Materialfehlern gelöst, die eine Photostation zum Halten eines lichtempfindlichen Mediums aufweist.

Die Photostation bildet zusammen mit dem lichtempfindlichen Medium eine Entwicklungskammer mit einer transparenten Fläche. Die Entwicklungskammer hat eine Tiefe im Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 3,2 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 mm bis etwa 2,0 mm, und einen Umfang mit einer Kontur, die sich fortlaufend mit einem Winkel, der größer als 115°, vorteilhafterweise größer als 125° ist, ändert, und die vorzugsweise kreisförmig ist. Zugeordnete hydraulische Einrichtungen führen der Entwicklungskammer Fluid zu und entfernen es aus ihr. Ein Laser spendet.kohärentes Licht für den zu prüfenden Gegenstand, das zur Photostation reflektiert wird. Auf die Photostation wird ein Referenzstrahl gerichtet. Für den Einsatz in der Rohrprüfung im freien Feld hat die Vorrichtung vorteilhafterweise ein Gehäuse und ein Paar von sattelförmigen Aufsätzen, von denen jeder Aufnahmeabschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser und ein Bandbefestigungssystem aufweist. Die Photostation kann das lichtempfindliche Medium in situ entwickeln und in jeder räumlichen Ausrichtung eingesetzt werden. Die Erfindung bezi.eht sich auch auf eine Photostation per se ohne Laser.

Bei diesem Aufbau der Entwicklungskammer sorgt die Kapillarwirkung dafür, daß eine in die Kammer eintretende Flüssigkeit das gesamte in der Kammer bereits vorhandene Fluid

aus ihr hinausdrückt unabhängig von der räumlichen Ausrichtung. Dies gewährleistet, daß durch das Vorhandensein einer Restmenge von Behandlungsflüssigkeit eine vorzeitige Filmentwicklung nicht erfolgt und daß die Entwicklungsflüssigkeit durch die Spülflüssigkeit an irgendeinem Punkt der Kammer nicht verdünnt wird. Die Kontur bzw. der Umriß des Umfangs der Entwicklungskammer gewährleistet, daß die Adhäsion zwischen der Kammer und der darin enthaltenen Flüssigkeit keine Flüssigkeitstaschen bildet, die in der Kammer festgehalten werden, wenn diese evakuiert werden soll= Die Entwicklungskammer reduziert die für die Behandlung erforderliche Entwicklungsflüssigkeit auf ein Minimum„

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Hologrammvorrichtung

in einer Seitenansicht ohne Gehäuse, 20

Fig. 2 die Vorrichtung von Fig. 1 in einer Stirnansicht,

die Vorrichtung von Fig. 1 in einer Draufsicht,

schematisch die Verwendung eines der befestigenden sattelförmigen Aufsätze,

die Verwendung eines der befestigenden sattelförmigen Aufsätze,

Fig. 6 die Vorrichtung von Fig. 1 von der anderen. Stirnseite,

Fig. 7 in einer Draufsicht die Photostation, Fig. 8 den Schnitt 8-8 von Fig. 7,

	Fig.	3
25
	Fig.	4
	Fig.	5
30

-A-

Fig. 9 . schematisch das hydraulische System der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 10 schematisch den Mikroprozessor und zugeordnete Elemente der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 11 die Vorrichtung von Fig. 1 mit Gehäuse in der Stirnansicht,

Fig. 12 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von

Fig. 11,

Fig. 13 den Schnitt 13-13 von Fig. 11 und Fig. 14 den Schnitt 14-14 von Fig. 11.

Fig. 15 bis 17 sind Draufsichten auf alternative Ausführungsformen der transparenten Platte mit Dichtung.

Die Hologrammvorrichtung 2 hat einen Rahmen 4, an dem ein Paar von sattelförmigen Aufsätzen 8 befestigt ist, von denen jeder eine bogenförmige bzw. gekrümmte Ausnehmung 10 für die Aufnahme eines Rohres 12 (Fig. 2) hat. Jeder sattelförmige Aufsatz 8 hat weiterhin ein Paar von Ausnehmungsabschnitten 10A und 10B auf einem Bogen mit einem Radius, der viel größer ist als der Radius der Ausnehmung 10, für die Aufnahme von Rohren mit großem Durchmesser. In Fig. 4 zeigen die strichpunktierten Linien 12 A Rohre mit unterschiedliehen Durchmessern, welche einen sattelförmigen Aufsatz 8 an den Punkten 10C und 10D tragen. Für größere Rohre wird eine größere Spannweite der Auflagerung erreicht, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wobei die strichpunktierten Linien 12b Rohre mit größerem Durchmesser zeigen, die auf sattelförmigon Aufsätzen 8 an 10E und 10F aufliegen, wobei die gii'fiere Spannweite eine stabile Auflagerung für den sattelförmigen Aufsatz 8 und die Vorrichtung 2 gibt. Rohre mit

der Größe des Rohres 12 und kleinere Rohre werden in der Ausnehmung 10 eines jeden sattelförmigen Aufsatzes 8 aufgenommen.

Jeder sattelförmige Aufsatz 8 hat ein Joch 18, das an ihm schwenkbar bei 20 befestigt ist= Ein Ende 24 eines Bandes 26 ist an dem Joch 18 an der Stelle 28 befestigt. Bei 34 ist ein zweites Joch 32 angelenkt= An einem Hobel 32 ist ein Joch 36 mit einem Zapfen 40 schwenkbar befestigt. Ein Ende 44 eines zweiten Bandes 46 ist an dem Zapfen 40 befestigt. Eine herkömmliche einstellbare Schnalle 48 verbindet die Bänder 26 und 4 6 entfernbar=

Am Rahmen 4 ist ein Laser 60 befestigt und mit einer Energieversorgung 62 (Fig. 1) verbunden. Der Laser kann beispielsweise ein Helium-Neon-Laser sein, der eine Ausgangsleistung von 10 mW hat. Es können auch andere Laser verwendet werden, die für die holographische zerstörungsfreie Werkstoffprüfung einsetzbar sind, beispielsweise ein YAG-Laser, ein Krypton-Laser, ein CO^-Laser oder ein Stickstoff-Laser. Bevorzugt wird ein nach dem TEM-Modus arbeitender Laser mit kontinuierlicher Welle verwendet. Vorteilhafterweise hat der Laser eine Ausgangsleistung von etwa 1 bis 20 mW.

Der Strahl aus dem Laser 60 wird auf einen Spiegel 64 (Fig,1) gerichtet, der den Strahl nach unten zu einem Spiegel 66 richtet, welcher seinerseits den Strahl zu einem Spiegel 68 richtet, der an einer Metallplatte 70 befestigt ist, welche ihrerseits an einer Stange 72 sitzt, die schwenkbar quer am Rahmen 4 gehalten ist. Zum Schwenken des Spiegels 68 wird ein Handgriff 78 verwendet, der ein Stück mit der Stange 72 bildet. Ein Magnet 79 mit einer abgefasten Fläche 80, der am Gehäuse 81 befestigt ist, was in Fig. 1 gestrichelt gezeigt ist, hält eine PlaLte 70 und den Spiegel 68 in der in Fig= 1 gezeigten Stellung. In

Ytteium-Muminium-Granat Transverse Electromagnetic Mo-Ie

AO

■ β ν * * *

dieser Stellung reflektiert der Spiegel 68 den Laserstrahl nach unten auf eine Rohrkupplung 82, die ein Rohr 12 mit einem Rohr 84 verbindet. Ein Teil des Laserstrahls wird von der Kupplung 82 nach oben zu einer Photostation 86 reflektiert. Ein Teil des Laserstrahls wird von dem Spiegel 68 zu einem Referenzstrahlspiegel 90 reflektiert und von dort zur Photostation 86.

Der Laserstrahl wird durch einen Verschluß 94 gesteuert, der einen Arm 96 (Fig. 2 hat, um das aus dem Laser austretende Licht zu unterbrechen. Der Arm 96 ist an einer Schwenkplatte 98 (Fig. 2) befestigt, die in die Verschluß-Schließstellung durch eine Feder 100 vorgespannt ist. Die Schwenkplatte 98 wird durch einen Elektromagneten 102 betätigt, der bei seiner Erregung den Verschluß 94 öffnet, so daß Licht vom Laser zum Spiegel 64 gelangen kann.

Die Photostation 86 hat eine transparente Platte 120 (Fig. 8 ), beispielsweise aus einem Kunstharz wie Acrylharz, Polycarbonatharz, Fluorharz oder Polystyrolharz. Die Platte 120 ist am Rahmen 4 über eine Öffnung 122 im Rahmen 4 befestigt. Eine kreisförmige Nut 124 enthält eine Ringdichtung 126, beispielsweise aus Kautschuk, die einen kreisförmigen Querschnitt hat und sich etwas über die Ober-

seitH/der Platte 120 erstreckt. Mit Klebstoff sind an der Oberseite 128 der Platte 120 ein Paar von Stangen 130 und 132 befestigt. Über der Platte 120 liegt zwischen den Stangen 130 und 132 eine transparente Platte 136, die beispielsweise aus einem synthetischen Harz wie die vorstehend genannten besteht und schwenkbar an einem Jochrahmen 140 mit Zapfen 142, 144 (Fig. 7) befestigt ist. Das Joch 140 ist schwenkbar an einem Block 132 durch Zapfen 146, 148 befestigt. Eine Querstange 152 des Jochs 140 ist haftend an einer Platte 154 befestigt, die ihrerseits an einem Block 156 haftend befestigt ist, durch den eine Schraube 158 geht, welche den Block 156 mit einem Stößel 158 eines Elektromaaneten 160 schwenkbar verbindet. Der Stößel 158

ist in einer öffnung 161 im Block 156 lose aufgenommen. Der Elektromagnet 160 sitzt an einem Ständer 162* Zwischen dem Ständer 162 und einem Spaltring 168, der in einer Nut 170 im Stößel 158 befestigt ist„ sitzt eine Schraubendruckfeder 166, die den Stößel/nach unten vorspannt, wodurch die Platte 136 nach unten vorgespannt wird.

Eine herkömmliche Filmpatrone 180 (Fig. 7) ist mittels eines Patronenhalters 182, der am Rahmen 4 sitzt, dreh-

TO bar abgestützt und führt einen Film 184 zu, der auf eine Spule 186 gewickelt ist. Vorteilhafterweise ist der Film 184 ein Film mit hoher Auflösung. Die Spule 186 sitzt drehfest auf einem Konus 188, der auf einer Federmetall eiste 190 und einer Nabe 194 angeordnet ist, welche auf eine Spindel 196 gekeilt ist, die von einem Motor 200 angetrieben wird. Der Film 184 liegt zwischen der Platte 136 und der Dichtung 126. Der Film 184, die Dichtung 126 und die Platte 120 bilden eine sehr flache Entwicklungskammer 210. Die Kammer 210 hat eine Tiefe, also einen Abstand zwischen der Emulsionsseite des Films 184 und der Platte 120 von etwa 0,1 bis etwa 3,2 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 2 mm und vorteilshafterweise von etwa 0,38 bis. etwa 0,64 mm. Die so gebildete Kammer ist kreisförmig.

Die Platte 120 hat eine Zuführungsleitung 214 (Fig. 7) mit einem Abschnitt 216 mit reduziertem kleinen Durchmesser, der in Verbindung mit der Kammer 210 steht, und eine Abführleitung 218 mit einem Abschnitt 220 mit einem reduzierten kleinen Durchmesser, die in Verbindung mit der Kammer 210 steht. Die Abschnitte 216 und 220 mit reduziertem Durchmesser stellen die Verbindung mit der Kammer 210 angrenzend an den Umfang und einander diametral gegenüberliegend her. Der Durchmesser dieser Leitungen ist kloin, um zu verhindern, daß Flüssigkeit aus dor Kammer 210 mjsströmt, wenn keine Pumpen laufen. Vorteilbafterweise haben sie einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,8 rnrn bis etwa 5,5 mm, wobei der Abschnitt 216 vorzugsweise einen Durchmesser hat, der größer ist als der des Abschnitts 220.

Die Leitung 214 ist mit einer Leitung 230 (Fig. 9) verbunden, mit der eine Entlüftungsleitung 232 verbunden ist, die ein Steuerventil 234 enthält, um zu verhindern, daß Fluid durch die Entlüftungsleitung fließt, wenn Fluid zur Kammer 210 gepumpt wird. Die Leitung 230 ist über eine Leitung 236 mit einem Ventil 238 und einem Ventil 240 verbunden. Das Ventil 238 ist mit einer Leitung 244 und einer Leitung 246 verbunden. Das Ventil 238 ist ein Ventil mit zwei Stellungen, welches die Leitung 244 entweder mit der Leitung 236 oder mit der Leitung 246 verbindet, wobei die Normalstellung die Verbindung mit der Leitung 246 ist. Die Leitung 24 4 hat ein Rückschlagventil 250 und ist mit einer Pumpe/verbunden, welche über eine Leitung 254 mit einem Versorgungstank 256 verbunden ist, der eine Entlüftung 257 aufweist und Wasser 258 enthält. Die Leitung 246 enthält ein Rückschlagventil 264 und ist mit einer Abzugsleitung 266 verbunden, welche in den Tank 2 68 ableitet, der ein Entlüftung 269 hat. Die Leitungen 244 und 266 sind lang und flexibel und ermöglichen die Positionierung .

einer Pumpe 252 und von Tanks 256 und 268 an einer entfernt liegenden Stelle, die vom Hauptabschnitt der Vorrichtung 2 getrennt ist.

Das Ventil 240 ist mit einer Leitung 272 verbunden, die ihrerseits mit der Leitung 246 verbunden ist, wobei eine Verbindung zur Leitung 274 besteht. Das Ventil 24 0 ist ein Zweiwegeventil, welches die Leitung 274 entweder mit der Leitung 272 oder der Leitung 236 verbindet, wobei die Verbindung mit dor Leitung 272 die Normalstellung ist. Die "<0 .Leitung 274 hai ein Rückschi agvi-nLil 276 und ist mit einer Pumpe 278 verbunden, die ihrerseits mit einer Leitung 280 verbunden ist, .welche ein Entwicklungs-Fixier-Bad (Monobad) 28 2 aus einem Tank 284 aufnehmen kann, der eine Entlüftung 286 hat. Die Leitung 274 ist lang und flexibel, so daß die Pumpe 278 und der Tank 284 an einer Stelle entfernt von dam Hauptteil der Vorrichtung 2 angeordnet werden können.

Die Abführleitung 218 ist mit einer Leitung 290 verbunden, die mit einer Pumpe 292 verbunden ist, welche in die Leitung 266 abfördert. Die Pumpe 292 ist beispielsweise eine Kautschukflügelpumpe, die kein Fluid durchläßt, wenn sie angehalten ist. Parallel zur Pumpe 292 verläuft als Bypass für die Pumpe 292 eine Leitung 294 mit einem Rückschlagventil 296. Für die Leitungen 244, 266 und 274 sind für eine schnelle Unterbrechung geeignete Paßstücke 294 (Fig. 2) vorgesehen.

Wie aus Fig» ΙΌ zu ersehen ist, wird die Vorrichtung 2 durch eine 12V Batterie 300 gespeist, deren Pluspol, mit einer Leitung 310 verbunden ist, welche einen Hauptschalter 312 aufweist, während der Minuspol mit einer Leitung 314 verbunden ist. Die Energieversorgung 62 ist an die Leitung 310 über eine Leitung 316 angeschlossen und mit der negativen Seite der Batterie 300 über Leitungen 318, 3 20 und 314 verbunden. Der Laser 60 ist an die Energieversorgung 62 über Leitungen 322 und 324 angeschlossen. Ein Zeitsteuerschalter 330 mit einem Momentanstartschalter 334 steuert den Verschlußmagneten 102. Der Steuerschalter 330 ist über eine Leitung 332 mit einer Leitung 320 und über eine Leitung 336 mit der Leitung 310 verbunden. Der Zeitsteuerschalter 330 steuert den Verschlußelektromagneten 102, der daran über die Leitungen 340 und 338 angeschlossen ist. Der Elektromagnet 102 kann auch durch Schließen eines Schalters 400 in der Leitung 310 erregt werden, die mit der Leitung 33 8 verbunden ist, wobei die leitung 340 mit der Leitung über eine Leitung 346 verbunden ist. Der Zeitschalter 330 wird von ejjier photoelektrischen Zelle 350 gesteuert.

Ein Mikroprozessor 302 ist so programmiert, daß er die erforderlichen aufeinanderfolgenden Operationen ausführt. Die Verwendung des Mikroprozessors für Folgeoperationen i st an 5 sich bekannt. Andere Einrichtungen, wie mechanische Schrittschalter können ebenfalls verwendet v.-!rdc-n. Dor Mikropro-

zessor 302 Ist mit der Leitung 310 über eine Leitung 360 und mit der Leitung 314 über eine Leitung 362 verbunden. Wie durch die unterbrochenen Linien 370, 371, 372, 374 und 376 angezeigt ist, wird die Leistungszufuhr zum Motor 200, zum Elektromagneten 160 und zu den Pumpen 252, 278 und 292 jeweils durch den Mikroprozessor 302 gesteuert. Die ebenfalls unterbrochen dargestellten Linien 380 und 382 zeigen die Steuerung der Energie für die Ventile 238 bzw. 240 durch den Mikroprozessor 302. Ein Schnellabschalt-Paßstück 386 (Fig. 2) ist für die Verbindung der erforderlichen Leitungen mit dem Motor 200, dem Elektromagneten 160, dem Elektromagneten 102 und der Energieversorgung 62 mit der übrigen Schaltung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die Vorrichtung 2 sitzt auf einem Rohr 12, das in den gekrümmten Abschnitten 10 der sattelförmigen Aufsätze 8 aufgenommen und durch Bänder 26 befestigt ist.

Für den Anlauf der Vorrichtung wird eine Filmpatrone 180 im Filmhalter 182 (Fig. 2) so angeordnet und der Film 184 zwischen die Dichtung 126 und die Platte 136 eingeführt, während der ElektromagnetstöBel 158 von Hand nach oben gehalten wird, um die Platte 136 über die Dichtung 126 anzuheben. Der Film wird in die Spule 186 eingeführt. Dann wird der Stößel 158 freigegeben, so daß die Platte 136 den Film fest an der Dichtung 126 halten kann.

Zur Erregung des Tasers 60 und zur Stromversorgung des Mikroprozessors 302 wird der Schalter 312 geschlossen. Der Verschluß 94 vorhindert, daß der Laserstrahl den Spiegel 64 erreicht.

Der Momentanschalter 301 ist geschlossen, um die Arbeit des Mikroprozessors 302 einzuleiten, der dann die Pumpen 252 und 278 (Fig. 9) für einen vorher festgelegten Zeitraum

313805B

von beispielsweise 5 s, aktiviert, so daß Wasser'durch die Leitungen 254, 244, die Leitung 246 und die Leitung 266 zum Abwassertank 278 gepumpt wird. Gleichzeitig wird das Monobad durch die Leitungen 280, 274, 272, 246 und 2G6 zum Abziehtank 268 gepumpt. Der Zweck dieses Vorgangs ist, das Flüssigkeitsversorgungssystem von Luft zu reinigen.

Als nächstes wird der Momentanschalter 204 geschlossen, wodurch der Mikroprozessor 302 den Elektromagneten 160 aktiviert, wodurch der Stößel 158 (Fig. 8) angehoben und der Rahmen 140. (Fig. 9) verschwenkt wird, wodurch die Plat te 136 angehoben wird. Dann wird der Motor 200 für einen Zeitraum erregt,, der ausreicht, um den Film 184 um eine Distanz vorwärts zu bewegen, die etwas größer ist als der Innendurchmesser der Dichtung 126. Sobald der Motor 200 gestoppt wird, entregt der Mikroprozessor den Elektromagneten 160, wodurch die Feder 166 den Stößel 158 neich unten bewegt, wodurch der Rahmen 140 zur unteren Platte 136 auf den Film verschwenkt wird und ihn gegen die Dichtung 126 hält. Das Verschwenken der Platte 136 durch die Zapfen 142 und 144 gewährleistet, daß die Platte 136 parallel zur Dichtung 126 ist und den Film gleichförmig gegen die Dichtung 126 preßt.

Nach dem Abschluß dieser Vorgänge aktiviert der Mikroprozessor 302 die Pumpe 252 (Fig. 9) und das Ventil 238, .so daß Wasser in die Entwicklungskammer 210 gc-pumpt wird, "ic Kreisgestalt der Kammer und ihre kleine Tiefe ermöglichen, daß aufgrund der Oberflächenspannung der verwendeten Flüssigkeiten eine Kapillarwirkung eintritt, die gewährleis!Gt daß auch dann, wenn die Vorrichtung 2 räumlich so orientiert ist, daß sich der Abschnitt 216 mit reduziertem Durchmesser der Versorgungsleitung 214 auf der Oberseite der Kammer befindet, die zuströmende Flüssigkeit das gesainte Fluid aus dor Kammer 210 herausdrückt. Somit drückt in allen Stellunaon das Water, das in die Kammer 210 tint ch

-yi-

die Leitung 244, das Ventil 238, die Leitung 236" und die Leitung 230 gepumpt wird, die gesamte Luft in der Kammer 210 über die Leitung 218 und die Leitungen 290, 294 und in den Abwasserbehälter 268. Während dieses Vorgangs blockiert die Pumpe 292 den Fluidstrom durch sie hindurch, da sie im Ruhezustand fluiddicht ist- Wenn die Kammer mit Wasser gefüllt ist, stoppt der Mikroprozessor 302 die Pumpe 252, entregt das Ventil 238 und beendet die gegenwärtige Operation.

Nun wird der Momentanschalter 334 geschlossen, um den Zeitschalter 330 zu aktivieren, der sofort den Verschlußmagneten 102 erregt, so daß der Laserstrahl durch die Spiegel 64, 66 und 68 (Fig. 1) auf die Kupplung 82 gerichtet und dann durch die Öffnung 122 auf den Film 184 (Fig. 8) reflektiert werden kann. Die photoelektrische Zelle 350 mißt die Intensität des reflektierten Lichts, wodurch der Zeitgeber 330 veranlaßt wird, die Zeitraumlänge zu variieren, mit welcher der Elektromagnet 102 erregt wird. Wenn der Elektromagnet 102 durch den Zeitschalter 330 entregt wird, wodurch die Feder 100 den Verschluß 96 schließt und den Laserstrahl abtrennt, wird die Kupplung 82 unter Spannung gesetzt, beispielsweise durch Anlegen eines Drucks an das Rohrsystem, in dem sich die Rohre 12 und 84 befinden. Dann wird der Schalter 334 wieder benutzt, um den ZeitsieuerschalLer 330 zu aktivieren, um den Film 184 erneut zu belichten.

Wenn der Verschluß schließt, wird der Momentanschalter wieder geschlossen, um das Entwickeln und Fixieren des Films einzuleiten. Der Mikroprozessor 302 aktiviert die Pumpe 278 und das Ventil 240 (Fig. 9), wodurch Monobad durch die Leitungen 280, 274, das Ventil 240 und die Leitungen 236 und 230 in die'Entwicklungskammer 210 gepumpt 5 wird, wodurch das Wasser daran verdrängt wird, welches durch die Leitungen 290, 294 und 266 zum Abwassertank 268

-n-

strömt. Die Gestalt der Kammer 210 gewährleistet ein Herausdrücken des gesamten Wassers aus der Kammer. Der Mikroprozessor 302 entregt dann die Pumpe 278 und das Ventil 240. Normalerweise beträgt die Entwicklungs- und Fixierungszeit etwa 3 s. Nach einer ausreichenden Zeit für die Entwicklung und Fixierung des Films betätigt der Mikroprozessor 302 erneut die Pumpe 252 und das Ventil 238, wodurch das Monobad aus der Kammer 210 gewaschen und der Film mit Wasser gespült wird. Der Mikroprozessor 302 desaktiviert dann die Pumpe 252 und das Ventil 238.

Das so erzeugte Hologramm kann dann durch Verwendung des Handgriffs 78 betrachtet werden, mit dem der Spiegel 68 im Gegenuhrzeigersinn, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, in eine Stellung gedreht wird, in der der Laserstrahl vom Spiegel 68 nach oben durch den Film 184 reflektiert wird, während der Verschlußelektromagnet 102 durch Schließen des

400

Schalters/aktiviert wird, der zum Zeitschalter 330 parallel geschaltet ist. In dieser Stufe kann eine Photographie des Hologramms gemacht werden, indem eine Kamera auf die Platte 136 gerichtet wird. Besonders geeignet sind dafür Sofortbild-Kameras.

Wenn das nächste Hologramm angefertigt werden soll, wird der Schalter 384 am Mikroprozessor 302 geschlossen, so daß der Mikroprozessor die Pumpe 292 aktiviert, welche die gesamte Flüssigkeit aus der Kammer 210 über die Leitung 218 und die Leitung 290 abzieht und über die Leitung 266 in den Abwasserbehälter 268 abführt. Während dieses Vorgangs wird in die Kammer 210 über das Rückschlagventil und die Belüftungsleitung 232 und die Leitung 230 Luft eingeführt. Die Vorrichtung ist nun bereit, einen neuen Arbeitszyklus zu beginnen, der durch Schließen des Momcnranschalters 304 eingeleitet wird, um den Film 184 vorwärts zu bewegen. Die ReinigimgssLufe wird durch Schließen dos Schalters 30 nur einmal am Anfang des V^rsuchnvoj-garicjs benutzt. Ώκ,ίΤ Kcinigujnj5-.vo3 <jang ist nicht ei fm ilorl .i ch, wenn

-OA-wiederholte Versuche durchgeführt werden.

Es zeigt sich, daß die Vorrichtung für die Realzeitholographie benutzt werden kann, wobei der Film 184 einfach nach einer Belichtung entwickelt und dann mit dem Laserstrahl betrachtet wird, der von dem Rohr reflektiert wird, das sich unter Spannungsbedingungen befindet.

Die beschriebene Vorrichtung kann ohne irgendein Gehäuse

TO benutzt werden, mit welchem Licht abgehalten wird, wenn die Vorrichtung in einem Raum benutzt wird, der abgedunkelt werden kann. Das Gehäuse 81 ist für den Ausschluß des Außenlichts erforderlich, wenn, die Vorrichtung im freien Feld benutzt wird. Das Gehäuse 81 hat einen nach unten hängonden Abschnitt 396 mit einem offenen Boden gegenüber der Photostation 86. Im Einsatz wird das Gehäuse 81 in einem Trog 400 aufgenommen, der an dem Rahmen 4 befestigt ist, wobei ei no Refostigung durch Schrauben 402 erfolgt. Eine das Licht ausschließende Umhüllung 4 04 besteht aus schwarzein Tuch 4 06 und 408 auf der Seite und aus schwarzem Tuch 410, 412 an den Stirnseiten. Jedes der Tücher 406 und 408 sowie 410 und 412 ist mit seinem oberen Ende haftend an dem herabhängenden Abschnitt 396 des Gehäuses 81 befestigt. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, sind die seitlichen Tücher und 4 08 um die Rohre 12 und 84 und die Kupplung 82 gewickelt und mittels eines Klebebandes 414 aneinander gehalten. Die st im se it. ig on Tücher 410 und 412 sind üb or die Leitungen 84 und 12 gelegt und gegen die Tücher 4 06 und 4 08 gedrückt, um den Lichtejntritt durch die Enden der ummantelung zu ver-

OQ hindern. Ein solcher Mantel ist aus der US-PS 1 171 914 bekannt.

Das Gehäuse 81 hat eine lichtdichte Abdeckung 4 20, schwenkbar mit dom Gehäuse 81 bei 422 verbumic-n j st und die öffnung 424 abdeckt, dio, wenn der Deckel 220 offen ist, eine Betrachtung dor Photostation 86 ermöglicht. Am Geh Suss 81 ist ein Handgriff 428 befestigt, um das Tragen der

Vorrichtung zu erleichtern»

Wie vorstehend beschrieben, ändert der Umriß des Umfangs der Entwicklungskammer fortlaufend die Richtung unter einem Winkel von mehr als 125°. Dies ermöglicht zahlreiche unterschiedliche Gestaltungen.

In Fig. 15 ist eine alternative transparente Platte 120A gezeigt, die zur Platte 120 identisch ist und eine Zuführleitung 214A und eine Abführleitung 218A hat, jedoch uine elliptische Nut 124A aufweist, welche eine Dichtung 126A enthält.

Die als Alternative in Fig. 16 gezeigte transparente Platte 120B ist zur Platte 120 identisch und hat eine Zuführungsleitung 214B und eine Abführungsleitung 213B. Die Nut 1.24B ist zehneckig. In dieser Nut ist eine Dichtung 126B angeordnet.

Die als Alternative in Fig= 17 gezeigte transparente Platte 120C ist zur Platte 120 identisch und hat eine Zuführungsleitung 214C sowie eine Abf ührungsü ei Lung 218C. F,s ist eine Nut 124C mit geraden Seiten 450 und 452 \jnd gekrümmten Abschnitten 4 54 und 456 vorgesehen. In der Nut 124C ist eine Dichtung 126C angeordnet.

Alle gezeigten Platten 120A, 120B und 120C bilden mit ihren zugehörigen Dichtungen Entwick] ungskairiiuc?rn, wobei die Platten jeweils einen Umfang mit geeigneter Kontur haben.

Leerseite

Claims (17)

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   • KARl IUDWIO SCHIPr (1HC>4 ν 1W?H)

   DIF³L. CMP-M. DR. ALEXANDER V. F CiNr W

   DIPL. ING. PETER STWEHL

   DIPL CHEM DR. URSULA SCHUBF I - HOF'l·"

   DIPL-(NG DIETER EBBINGHAUS

   DR ING. DIETER FINCK

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   TELEX 6-a3BR& AUHO D

   TELfCiRAMME AL'ROMAKCPAT MONCHEW

   Fl/Rf 24. September 1981

   Patentansprüche

   . jHologrammvorrichtung zum Feststellen von Materialfehlern · mit einer Photostation, einem Lasersystem zum Rächten eines Laserstrahls auf einen zu prüfenden Gegenstand, /ur Reflexion zur Photostation und zur Zuführung eines Referenzstrahls zur Photostation, dadurch gekennzeichnet, daß die Photostation (86) eine Ent- Wicklungskammer (210) mit einem Innenumfangsumriß/ der immer die Richtung unter einem Winkel ändert, der größer als 115° ist, und mit einer transparenten Fläche (120) für den Durchgang des Laserstrahls und des Referenzstrahls aufweist, die mit der Emulsionsseite des photographischen Films (184) so zusammenwirkt, daß die Entwicklungskammer (210) geschlossen wird, wobei die Tiefe zwischen dem Film (184) und der transparenten Fläche (120) etwa 0,1 bis etwa 3,2 mm beträgt und ein System zum Zuführen und Entfernen einer Filmbehandlungsflüssigkeit zu und aus der Entwicklungskammer (210) vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wasserzuführung und Wasserentfernung aus der Entwicklungskammer (210)=

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn zeichnet durch ein System zum wiederholten Zuführen des Films (184) zur Entwicklungskammer (210).
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Entwicklungskammer (210) sich von etwa 0,1 mm bis etwa 2,0 mm erstreckt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn.zeichnet, daß das Zuführungs- und Entfernungssystem eine Zuführleitung (214) und eine Abführleitung (218) aufweist, die mit der Entwicklungskammer (210) an im wesentlichen gegenüberliegenden Stellen angrenzend an dem Umfang der Kammer verbunden sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungskammer (210) eine transparente Platte (120) mit einer transparenten Fläche,eine kreisförmige Ausnehmung (124) in der Platte (120), eine Dichtung (126) in der Ausnehmung (124), die sich über die Fläche der Platte (120) hinaus erstreckt, und eine bewegliche gegenüberliegende transparente Platte (136) zum Halten eines Abschnitts des photooraphischen Films (184) gegen die Dichtung (126) aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lasersystem einen Verschluß (94) zum Unterbrechen des Laserstrahls aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lasersystem einen schwenkbar gehaltenen Spiegel (68) aufweist, um den Laserstrahl auf einen zu prüfenden Gegenstand in einer

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   Stellung und direkt auf die Photostation (86) in einer zweiten Stellung zur Betrachtung des entwickelten Films (184) zu reflektieren.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Paar von sattelförmigen Aufsätzen (8), die an der Vorrichtung befestigt sind,, um sie auf Rohren (12) mit verschiedenem Durchmesser zu halten, wobei jeder sattelförmige Aufsatz (8) einen mittleren gekrümmten Abschnitt (10) mit einem relativ kleinen Radius und ein Paar von daran angrenzenden gekrümmten Abschnitten (10A, 10B) mit einem Radius, der wesentlich größer ist als der Radius des mittleren gekrümmten Abschnitts (10) aufweist, wobei Abstützpunkte (10C, 10D) für Rohre mit einem Radius erhalten werden, der wesentlich größer ist als der Radius des mittleren gekrümmten Abschnitts (10), und durch Bänder (26) zum Halten der sattelförmigen Aufsätze (8) auf einem Rohr (12).
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Abschirmungen, die verhindern, daß unerwünschtes Licht die Photostation

    (86) erreicht.
    25
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang der Entwicklungskammer (210) kreisförmig ist,
12. 12_O Photostation, gekennzeichnet durch eine transparente Basisplatte und eine Entwicklungskammer mit einer Abdeckplatte, die zur Basisplatte hin und davon weg bewegbar ist, wobei die Entwicklungskammer einen Innenumfang mit einer Kontur, die sich fortlaufend unter einem Winkel von mehr als 115° ändert, und eine Tiefe im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 3,2 mm

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    hat, durch eine Einrichtung zum Vorwärtsbewegen des photographischen Films durch die Kammer und durch eine Zuführleitung und Abführleitung, die mit der Kammer an im wesentlichen gegenüberliegenden Punkten angrenzend an den Umfang der Kammer verbunden sind.
13. 13. Photostation nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Pumpen einer Flüssigkeit durch die Zuführleitung und durch Einrichtungen, die mit der Abführleitung verbunden sind, um Flüssigkeit aus der Kammer abzuziehen.
14. 14. Photostation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kontur der Ent-Wicklungskammer kreisförmig ist.
15. 15. Photostation nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Photostation elliptisch ist.
16. 16. Photostation nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte transparent ist.
17. 17. Photostation nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Abdeckplatte eine Einrichtung zum Bewegen der Abdeckplatte verbunden ist.

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