SU1379614A1

SU1379614A1 - Method of determining surface strain of an article

Info

Publication number: SU1379614A1
Application number: SU864136183A
Authority: SU
Inventors: Алексей Александрович Левковский; Анатолий Павлович Нелюбин; Владимир Ефимович Шерман; Дмитрий Вадимович Ильин
Original assignee: Завод-Втуз При Производственном Объединении Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод"
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-03-07

Abstract

Изобретение относитс к измерению деформаций в конструкци х оптическими методами. Цель изобретени - увеличение точности определени деформаций посредством выполнени на поверхности издели паза призматической формы со светоотражающими гран ми. На одну из граней направл ют лазерный луч и измер ют характе ристики луча, отраженного от другой светоотражающей грани. 2 ил.The invention relates to the measurement of deformations in structures by optical methods. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the deformations by making a groove on the surface of the product of a prismatic shape with reflective edges. A laser beam is directed onto one of the faces, and the characteristics of the beam reflected from the other reflecting face are measured. 2 Il.

Description

(Л(L

сwith

00 00

QOQO

о:about:

Изобретение относитс к измерению деформаций в конструкци х оп-пи- ческими методами.The invention relates to the measurement of deformations in structures by means of op-pics.

Цель изобретени - увеличение точ ности определени деформаций посредством выполнени на поверхности издели паза со светоотражающими гран ми .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the deformations by making a groove with reflective edges on the product surface.

На фиг. 1 приведена схема реали- зации способа; на фиг. 2 - ход лучей при измерении деформации издели .FIG. 1 shows a scheme for the implementation of the method; in fig. 2 - the course of the rays when measuring the deformation of the product.

В изделии 1 (фиг.1) на поверхности 2 выполнен паз 3 призматической формы со светоотражающими гран ми. Упругие волны в изделии возбуждают источником 4. От лазерного источника 5 тонкий слаборасход щийс луч направлен на одну из граней паза, а от другой грани вторично отраженный луч попадает на измерительный экран 6.In article 1 (Fig. 1), a groove 3 of a prismatic shape with reflective edges is formed on the surface 2. Elastic waves in the product are excited by the source 4. From the laser source 5, a thin, slightly diverging beam is directed to one of the faces of the groove, and from the other side a second reflected beam hits the measuring screen 6.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

В изделии 1 от источника 4 возбуждают ультразвуковую волну любым известным образом, например с помощью лазера, механическим сжатием или раст жением и т.д. Упругие колебани распростран ютс в изделии, достига поверхности, при этом за счет деформаций внутренней структуры издели деформируетс полностью или локально в месте падени лазерного луча и призматический паз 3. Лазерный луч от источника 5, посланный на одну из граней паза, отражаетс от нее и попадает на вторую грань паза 3, от которой он вновь отражаетс и попадает на экран 6. Поскольку по отношению к первоначальной геометрии паза невозбужденного издели (на фиг. 2 показано прерывистой линией) под воздействием упругих колебаний геометри паза 3 в месте отражени лазерного луча измен етс , паз 3 деформируетс , то отраженный луч смещаетс на экране 6, и по этому смещению суд т о величине малых деформаций .In the product 1 from the source 4, the ultrasonic wave is excited by any known method, for example using a laser, by mechanical compression or stretching, etc. Elastic vibrations propagate in the product, reaching the surface, and due to deformations of the internal structure of the product, it deforms completely or locally at the point of incidence of the laser beam and the prismatic groove 3. The laser beam from source 5, sent to one of the edges of the groove, reflects from it and enters to the second face of the groove 3, from which it is again reflected and falls onto the screen 6. Since, with respect to the initial geometry of the groove, the unexcited product (in Fig. 2 is shown by a dashed line) under the influence of elastic oscillations is ge three slots 3 in the place of reflection of the laser beam varies, the groove 3 is deformed, the reflected beam is moved on the screen 6, and this displacement is judged on the magnitude of small deformations.

Деформаци паза 3 может быть различной в зависимости, например, от дефектов, которые встречаютс на пути упругой волны. Чтобы продефек- The deformation of the groove 3 may be different depending, for example, on defects that occur in the path of the elastic wave. To prevent

е e

5 0 50

5 0 5 о 5 5 0 5 about 5

00

тоскопировать по всей длине издели , лазерный источник 5 смещаетс вдоль паза 3. Чтобы продефектоскопировать по высоте издели , выполн ют необходимое число пазов 3 по высоте издели и повтор ют смещение лазерного источника 5, отмеча отклонени отраженного луча на экране 6 по отношению к нейтральному положению отраженного луча невозбужденного издели 1. В процессе измерений анализируетс также спектральный состав колебаний отраженного луча на экранеВ зависимости от того, какой выбран угол между .гран ми в призматическом пазу, нейтральное положение отраженного луча может быть различным . При пр мом угле (фиг.1) вторично отраженный нейтральный луч параллелен лучу, направленному от источника 5 на одну из граней. Если угол паза выбран острым или тупым, то нейтральное положение смещаетс по отнощению к источнику вправо или влево. Выбор угла паза зависит от конкретных технологических условий дефектоскопии.To scan over the entire length of the product, the laser source 5 is displaced along the groove 3. In order to scan the height of the product, the required number of grooves 3 are made along the product height and the offset of the laser source 5 is repeated, marking the deviations of the reflected beam on the screen 6 with respect to the neutral beam of an unexcited item 1. In the measurement process, the spectral composition of the oscillations of the reflected beam on the screen is also analyzed, depending on the angle between the edges in the prismatic groove and the neutral The position of the reflected beam may be different. At the direct angle (Fig. 1), the second-reflected neutral beam is parallel to the beam directed from the source 5 to one of the faces. If the angle of the groove is chosen sharp or obtuse, then the neutral position is shifted relative to the source to the right or left. The choice of the angle of the groove depends on the specific technological conditions of flaw detection.

Чтобы увеличить амплитуду угла отклонени отраженного луча,, можно на начальном пути луча установить умножитель угла отклонени , который путем многократного полного внутреннего отклонени луча увеличивает амплитуду отклонени луча перед его попаданием на экран.In order to increase the amplitude of the deflection angle of the reflected beam, it is possible to set the multiplier of the deflection angle on the initial path of the beam, which, by repeated complete internal deflection of the beam, increases the amplitude of the deflection of the beam before it hits the screen.

Claims

The invention of the method of determining the deformations

the surface of the product, consisting in that the surface of the product is irradiated with a laser beam, the characteristics of the beam reflected from the surface are measured, which determine the deformation, characterized in that, in order to increase the determination accuracy, a prismatic groove is made on the surface of the product before irradiation and with light reflecting faces, one of which is guided by a laser beam, and the characteristics of the beam reflected from the other light reflecting face are measured.

1

(puz.l