SU1101672A1 - Device for touch=free measuring of deformations - Google Patents

Device for touch=free measuring of deformations Download PDF

Info

Publication number
SU1101672A1
SU1101672A1 SU802873225A SU2873225A SU1101672A1 SU 1101672 A1 SU1101672 A1 SU 1101672A1 SU 802873225 A SU802873225 A SU 802873225A SU 2873225 A SU2873225 A SU 2873225A SU 1101672 A1 SU1101672 A1 SU 1101672A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
beams
splitter
angle
bisector
photodetectors
Prior art date
Application number
SU802873225A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Прокопьевич Быков
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4903
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4903 filed Critical Предприятие П/Я Г-4903
Priority to SU802873225A priority Critical patent/SU1101672A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1101672A1 publication Critical patent/SU1101672A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ, содержащее установленные вдоль оптического , пучка лазер, коллиматор, расщепитель , формирующий два пучка света, и дифракционную решетку, предназначенную дл  установки на исследуемой поверхности в зоне пересечени  пучков перпендикул рно биссектрисе угла между ними, и фотоаппарат, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  чувствительности и точности, оно снабжено оптическим частотным модул тором, размещенным между лазером и коллиматором , фотоприемным блоком, выполненным из двух жестко св занных друг с другом фотодетекторов, установленных в плоскости расщеплени  симметрично относительно биссектрисы угла между пучками, и электронным фазометром, опорный и измерительный входы которого подключены к выходам фотодетекторов.g (Л о: юDEVICE FOR CONTACTLESS MEASUREMENT STRAIN comprising installed along an optical, beam laser collimator splitter forming two beams of light, and the diffraction grating designed for installation on the examined surface in the zone of intersection of the beams perpendicular to the bisector of the angle between them, and the camera, wherein that, in order to increase sensitivity and accuracy, it is equipped with an optical frequency modulator placed between the laser and the collimator, a photo-receiver unit made of two x photodetectors rigidly connected to each other, installed in the splitting plane symmetrically with respect to the bisector of the angle between the beams, and the electronic phase meter, the reference and measurement inputs of which are connected to the outputs of the photodetectors.g (L

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения деформации, и . может быть использовано при аттестации тензорезисторов.The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for measuring strain, and can be used for certification of strain gauges.

Известно.устройство для бесконтактного измерения деформации, содержащее установленные вдоль оптического пучка лазер, коллиматор, расщепитель, формирующий два пуч;ка света и дифракционную решетку, предназначенную для установки на исследуемой поверхности в зоне пересечения пучков перпендикулярно биссектрисе угла между ними С1].A device for non-contact strain measurement is known that contains a laser, a collimator, a splitter that forms two beams installed along the optical beam, a light beam and a diffraction grating intended to be installed on the surface under study in the zone of intersection of the beams perpendicular to the bisector of the angle between them C1].

Известно также устройство для бесконтактного измерения деформаций, содержащее установленные вдоль оптического пучка лазер', коллиматор, •расщепитель, формирующий два пучка света, и дифракционную решетку, предназначенную для установки на исследуемой поверхности в зоне пересечения пучков перпендикулярно биссектрисе угла между ними,и фотоаппарат (2].A device for non-contact strain measurement is also known, which contains a laser 'installed along the optical beam, a collimator, • a splitter that forms two light beams, and a diffraction grating designed to be installed on the surface under study in the zone of intersection of the beams perpendicular to the bisector of the angle between them, and a camera (2 ].

Однако известные устройства не обеспечивают требуемую чувствительность и точность измерений,, ограниченные разрешающей способностью и абберациями объектива.However, the known devices do not provide the required sensitivity and measurement accuracy, limited by the resolution and aberrations of the lens.

Целью изобретения является увеличение чувствительности и точности измерения, ц) Поставленная цель достигается' ' тем, что устройство снабжено оптическим частотным модулятором, размещенным между лазером и коллиматором, фотоприемным блоком, выполненным иэ двух жестко связанных друг, с другом фотодетекторов, установленных в плоскости расщепления симметрично относительно биссектрисы угла между пучками,и электронным фазометром,опорный и измерительный входы которого подключены к выходам фотодетекторов. .The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurement, c) The goal is achieved `` by the fact that the device is equipped with an optical frequency modulator located between the laser and the collimator, a photodetector made of two photodetectors rigidly connected to each other, installed symmetrically in the splitting plane relative to the bisector of the angle between the beams, and an electronic phase meter, the reference and measuring inputs of which are connected to the outputs of the photodetectors. .

На чертеже представлена схема устройства для бесконтактного измерения деформации.The drawing shows a diagram of a device for non-contact strain measurement.

Устройство содержит установленные вдоль оптического пучка лазер 1, коллиматор 2, расщепитель 3, формирующий два пучка света, оси которых пересекаются в плоскости расщепления и дифракционную решетку 4, предназначенную для установки на исследуемой поверхности в зоне пересечения пучков’ перпендикулярно биссектрисе угла между осями этих пучков, оптический частотный модулятор 5, фотоприемный блок 6, выполненный из двух жестко связанных друг с другом фотодетекторов 7, установленных в плоскости расщепления симметрично относительно биссектрисы угла между пучками, и электронный фазометр 8, опорный и измерительный входы которого подключены к выходам фотодетекВНИИПИ Заказ 4749/25The device comprises a laser 1, a collimator 2, a splitter 3 installed along the optical beam, forming two light beams whose axes intersect in the splitting plane and a diffraction grating 4 designed to be installed on the surface under study in the beam intersection zone 'perpendicular to the bisector of the angle between the axes of these beams, optical frequency modulator 5, photodetector unit 6, made of two photodetectors 7 rigidly connected to each other, mounted in the splitting plane symmetrically with respect to the bisectors the angle between the beams, and an electronic phase meter 8, the reference and measuring inputs are connected to outputs fotodetekVNIIPI Check 4749/25

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТ-* ного ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ, содержащее установленные вдоль оптическо исследуемой поверхности в зоне пересечения пучков перпендикулярно биссектрисе угла между ними, и фотоаппарат, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности, оно снабжено оптическим частотным модулятором, размещенным между лазером и коллиматором, фотоприемным блоком, выполненным из двух жестко связанных друг· с другом фотодетекторов, установленных в плоскости расщепления симметрично относительно биссектрисы го.пучка лазер, коллиматор, расщепитель, формирующий два пучка света, и дифракционную решетку, предназначенную для установки на угла между пучками, и электронным фазометром, опорный и измерительный входы которого подключены к выходам фотодетекторов.DEVICE FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF DEFORMATIONS, containing installed along the optically studied surface in the zone of intersection of the beams perpendicular to the bisector of the angle between them, and a camera, characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy, it is equipped with an optical frequency modulator located between the laser and a collimator, a photodetector unit made of two photodetectors rigidly connected to each other, installed in the splitting plane symmetrically with respect to the bisector of the beam and laser collimator splitter forming two light beams, and the diffraction grating designed for installation on the angle between the beams, and an electronic phase meter, the reference and measuring inputs are connected to the outputs of the photodetectors. торов 7. Расщепитель 3 состоит из < поляризационного светоделителя 9, полуволновой пластинки 10 и юстируемых зеркал 11.tori 7. Splitter 3 consists of <polarizing beam splitter 9, half-wave plate 10 and adjustable mirrors 11. Устройство работает следующим образом.The device operates as follows. Пучок излучения лазера 1 модулируется оптическим частотным модулятором 5. На выходе модулятора получаются две составляющие излучения с взаимно ортогональной поляризацией и с частотами, отличающимися на частоту задающего генератора .модулятора. С помощью поляризационного светоделителя 9 две составляющие излучения разделяются на два пучка с взаимно ортогональной поляризацией и различной частотой.The radiation beam of laser 1 is modulated by an optical frequency modulator 5. At the output of the modulator, two radiation components are obtained with mutually orthogonal polarization and with frequencies that differ by the frequency of the master oscillator. Using a polarizing beam splitter 9, two radiation components are separated into two beams with mutually orthogonal polarization and different frequencies. Полуволновая пластинка 10 в одном из плеч расщепителя поворачивает плоскость поляризации излучения в этом плече на 90°. Отразившись от зеркала 11, пучки пересекаются. В зоне пересечения устанавливается объект с дифракционной решеткой 4, штрихи которой перпендикулярны плоскости расширения 3. Угол между осями пучков согласован с периодом дифракционной решетки таким образом, что отраженные дифракционные пучки коллинеарны и перпендикулярны поверхности объекта. Дифракционные пучки интерферируют друг с другом,, образующаяся интерференционная картина регистрируется фотодетектором 7 в двух симметричных относительно биссектрисы угла между пучками точках в плоскости расщепителя. Электрические сигналы с фотодетекторов на частоте задающего генератора модулятора 5, подаются на опорный и изме. рительный входы электронного фазометра 8, который измеряет разность фаз этих сигналов. До деформации объекта расщепитель 3 настраивается примерно на бесконечную полосу при интерференции пучков, т.е. что- . бы разность фаз электрических сигналов была примерно равна· нулю. При деформации объекта период решетки 4 изменяется и появляется угол между дифронированными пучками, что приводит к образованию интерференционной . картины, с конечным шагом полос. Фазометр 8 измеряет разность фаз в пределах одного периода,а целое число периодов при необходимости может быть электронным счетчиком. Величина деформации определяется по измеренной разности фаз и по известному периоду решетки 4 и расстоянию между точками, в которых регистрируется оптический сигнал.The half-wave plate 10 in one of the arms of the splitter rotates the plane of polarization of radiation in this arm by 90 °. Reflected from the mirror 11, the beams intersect. An object with a diffraction grating 4 is installed in the intersection zone, the strokes of which are perpendicular to the expansion plane 3. The angle between the axes of the beams is coordinated with the period of the grating in such a way that the reflected diffraction beams are collinear and perpendicular to the surface of the object. The diffraction beams interfere with each other, the resulting interference pattern is detected by the photodetector 7 at two points symmetrical about the bisector between the beams in the plane of the splitter. Electrical signals from photodetectors at the frequency of the master oscillator of the modulator 5 are fed to the reference and mes. Signal inputs of the electronic phasemeter 8, which measures the phase difference of these signals. Before the object is deformed, splitter 3 is tuned to an approximately infinite strip during interference of the beams, i.e. what- . the phase difference of the electrical signals would be approximately equal to · zero. When the object is deformed, the lattice period 4 changes and an angle appears between the diffracted beams, which leads to the formation of interference. pictures, with a finite step of strips. The phasometer 8 measures the phase difference within one period, and the integer number of periods, if necessary, can be an electronic counter. The magnitude of the deformation is determined by the measured phase difference and the known lattice period 4 and the distance between the points at which the optical signal is recorded. Таким образом, повышается чувствительность и точность измерения деформации объектов.Thus, the sensitivity and accuracy of measuring the deformation of objects is increased. Тираж 587 ПодписноеCirculation 587 Subscription Фи'Лиал ППП Патент, г. Ужгор0д7~улГ“Пр5ёктная74Fi'Lial PPP Patent, Uzhgor city 0d7 ~ ulG “Pr5ektnaya74
SU802873225A 1980-01-18 1980-01-18 Device for touch=free measuring of deformations SU1101672A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873225A SU1101672A1 (en) 1980-01-18 1980-01-18 Device for touch=free measuring of deformations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873225A SU1101672A1 (en) 1980-01-18 1980-01-18 Device for touch=free measuring of deformations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1101672A1 true SU1101672A1 (en) 1984-07-07

Family

ID=20873752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802873225A SU1101672A1 (en) 1980-01-18 1980-01-18 Device for touch=free measuring of deformations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1101672A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609443C1 (en) * 2015-08-10 2017-02-01 Акционерное общество "ЛОМО" System for monitoring angular deformations of large-sized platforms

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3.628.866., кл. 356-32, 1971. 2. Патент GB № 1364607, кл. G 2 J 1, 1974 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609443C1 (en) * 2015-08-10 2017-02-01 Акционерное общество "ЛОМО" System for monitoring angular deformations of large-sized platforms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5187543A (en) Differential displacement measuring interferometer
EP0146244B1 (en) Optical instrument for measuring displacement
US3788746A (en) Optical dilatometer
US4746216A (en) Angle measuring interferometer
US4432239A (en) Apparatus for measuring deformation
JPS60123704A (en) Optical interferometer system and usage thereof
EP0104322B1 (en) A dual differential interferometer
EP0244275B1 (en) Angle measuring interferometer
US3604804A (en) Noncontacting motion sensor
CN110057543B (en) Wave surface measuring device based on coaxial interference
US5164791A (en) Minute displacement detector using optical interferometry
US5317147A (en) Method and apparatus for absolute measurement of force by use of polarized, non-coherent light and compensation of strain-induced birefringence effects in a single mode-fiber optic waveguide
US4504147A (en) Angular alignment sensor
US4436419A (en) Optical strain gauge
US5900936A (en) Method and apparatus for detecting relative displacement using a light source
US5076693A (en) Optical contour measuring apparatus
JP2732849B2 (en) Interferometer
WO1994011895A1 (en) Method and apparatus for measuring displacement
SU1101672A1 (en) Device for touch=free measuring of deformations
US4425041A (en) Measuring apparatus
US5426504A (en) Optical depth gauge for optically rough surfaces
RU2069839C1 (en) Device determining lateral displacements
JPH01142401A (en) Optical displacement measuring apparatus
SU1744452A1 (en) Interferometer for inspection of reflecting surface planeness
JP2924754B2 (en) Optical differential velocity meter