SU1696843A1 - Голографический способ определени остаточных напр жений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при определении остаточных напр жений методом голографической интерферометрии . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности измерений за счет определени  по голографическому изображению как пол  перемещений, так и геометрических параметров отверсти . Освещают поверхность объекта когерентным излучением и осуществл ют запись голограммы объекта. После этого выполн ют в объекте несквозное отверстие и в окрестности отверсти  внедр ют в поверхность индентор. Повторно записывают голограмму объекта и восстанавливают с полученной двухэкспозицион- ной голограммы изображение объекта, покрытое интерференционными полюсами. На восстановленном изображении определ ют геометрические параметры отверсти , например путем последовательной фокусировки микроскопа на поверхность объекта и поверхность дна отверсти . По распределению интерференционных полос и информации о геометрических параметрах отверсти  определ ют величины, знак и ориентацию остаточных напр жений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. со С

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и предназначено дл  определени  остаточных напр жений методом голографической интерферометрии .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности определени  остаточных напр жений.

На фиг.1 представлена схема устройства , реализующего способ определени  остаточных напр жений; на фиг.2 - схема восстановлени  и наблюдени  голографи- ческого изображени ; на фиг.З - интер- ферограмма, по сн юща  методику осуществлени  способа.

Устройство дл  реализации способа содержит лазер 1, коллиматор 2, фотопластинку 3 в кассете 4, блок 5 дл  выполнени  отверстий, индентор 6 и непрозрачный экран 7 с прозрачным участком 8 (отверстием), совпадающим по форме с зондирующим отверстием 9 на поверхности исследуемого объекта 10.

- Схема восстановлени  и наблюдени  голографического изображени , полученного при записи на встречных пучках, состоит из источника 11 коллимированного белого света, освещающего фотопластинку 3, полупрозрачного зеркала 12 и блока 13 регистON Ю ON 00

44 GO

рации и обработки восстановленного изображени  14.

Способ осуществл ют следующим образом .

При регистрации открывают кассету 4. Луч лазера 1, пройд  коллиматор 2 и преобразовавшись в световой пучок необходимой формы, освещает фотопластинку 3 и сквозь нее поверхность исследуемого объекта 10, отразившись от которой он вновь попадает на фотопластинку 3, в результате чего осуществл етс  регистраци  голограммы поверхности исследуемого объекта 10. Закрыва ют кассету 4 и с помощью блока 5 выполн ют отверстие 9 (или несколько отверстий , удаленных друг от друга на достаточное рассто ние) определенной формы (не об зательно цилиндрической). Вблизи отверсти  внедр ют и удал ют индентор 6 и повторно экспонируют фотопластинку 3 с тем же временем экспозиции. После этого- между фотопластинкой 3 и поверхностью исследуемого объекта 10 располагают непрозрачный экран 7 с прозрачным участком Вив третий раз экспонируют фотопластинку 3. Дл  устранени  ненужной засветки, ухудшающей качество изображени , параллельно экрану 7 может быть дополнительно размещен идентичный экран 7 между коллиматором 2 и фотопластинкой 3. Врем  третьей экспозиции зависит от освещенности отверсти .

При восстановлении и наблюдении го- лографического изображени  коллимиро- ванный белый свет источника 11 отражаетс  от фотопластинки 3, полупрозрачного зеркала 12 и попадает в блок 13 регистрации и обработки восстановленного изображени  14. По полученной таким образом интерферограмме определ ют, количество и конфигурацию интерференционных полос вокруг отверсти , характер их взаимодействи  с полосами, вызванными внедрением индентора, геометрические параметры отверсти . Использу  эти данные и известную методику, определ ют величину , знак и ориентацию главных осей оста- точных напр жений.

На фиг.З представлены типична  дл  такого способа регистрации интерферог- рамма и методика ее расшифровки. Оси симметрии интерференционной картины X и Y ориентированы вдоль направлений главных напр жений. Полосы 15, ориентированные в направлении X, отклон ютс  к полосам 17, вызванным внедрением индентора (прит жение), и соответствуют раст гивающим напр жени м. Полосы 16 в направлении Y отклон ютс  от полос 17, вызванных внедрением индентора (отталкивание ), и соответствуют сжимающим напр жени м . Затем в соответствии с предлагаемым способом фокусируют координатный микроскоп на поверхности объекта и определ ют форму и поперечные размеры отверсти  на поверхности объекта. После этого, перемеща  микроскоп вдоль оси, сфокусируют его на дно отверсти  и по показанию лимба определ ют глубину отверсти . Аналогично, перемеща  микроскоп вдоль и поперек оси, определ ют форму и размеры дна отверсти . Измерив геометрические размеры отверсти , вычисл ют объем изъ того материала и определ ют отношение глубины к поперечному размеру дл  эквивалентного отверсти  правильной формы (цилиндр, призма, конус-и т.д.). Стро т график зависимости пор дка интерференции N от рассто ни  до кромки

отверсти  I и по известной методике определ ют величину остаточных напр жений.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить производительность процесса измерени  за счет возможности

считывани  всех требуемых дл  расшифровки данных с голограммы без необходимости дополнительных измерений на исследуемом объекте и повысить точность измерени  остаточных напр жений за счет

повышени  точности измерений геометрических размеров отверсти .

Claims (3)

1. Голограф ический способ определени  остаточных напр жений, заключающийс  в том, что освещают объект когерентным излучением, записывают голограмму объекта , выполн ют в объекте глухое отверстие, вблизи отверсти  осуществл ют внедрение

в поверхность индентора, вновь записывают голограмму объекта, восстанавливают с двухэкспозиционной голограммы изображение объекта, регистрируют параметры интерференционной картины на восстановленном изображении, измер ют геометри- / ческие размеры отверсти  и по полученным данным определ ют величину, знак и ориентацию остаточных напр жений, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

0 производительности и точности определ - ни  остаточных напр жений, измерение геометрических параметров отверсти  осуществл ют на восстановленном изображении объекта.

5

2. Способ по п.1, о т.л и ч а ю щ и и с   тем, что измерение глубины отверсти  осуществл ют последовательной фокусировкой координатного микроскопа на изображени  поверхности объекта и поверхности дна отверсти .

3. Способ поп.1,отличающийс  тем, что повторную запись голограммы объекта осуществл ют последовательным освещением сначала всей исследуемой поверхности объекта, а затем лишь участка поверхности , в котором выполнено отверстие.

Фиг.1

Г

4.

Фиг. 2

ФшЗ