ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

Устройство для определения внутренних напряжений в объекте (см. рисунок) содержит импульсный ла­зер 1 типа "Квант" с длиной волны излучения 1,06 мкм. По ходу излучения лазера размещены блок воздействия и блок изме­рения деформаций. Блок воздействия по­следовательно по ходу излучения включает нелинейный преобразователь 1 излучения, узел 3 крепления, выполненный в виде сис­темы смещения и основания, на котором установлены тепловой фильтр 4 и микрообъ­ектив 5, линзу, светоделитель 7, первое 8 и второе 9 полупрозрачные зеркала, де­ржатель 10 контролируемого объекта и де­ржатель 11 эталонного объекта, систему 12 управления лазером, нелинейным преобра­зователем излучения и узлом крепления. Блок измерения деформаций содержит по­следовательно по ходу излучения в канале наблюдения эталонного объекта первый объектив 13, первое зеркало 14 и регистри­рующую среду 15, а в канале наблюдения контролируемого объекта соответственно второй объектив 16, второе зеркало 17 и регистрирующую среду.

Схема устройства для определения внутренних напряжений в объекте

Система управления обеспечивает ра­боту устройства в двух режимах: первый ре­жим - запись голограммы, второй - нагрев. При работе в первом режиме система управления обеспечивает пуск лазера; включение нелинейного преобразовате­ля 2 излучения, приводящее к преобразова­нию излучения во вторую гармонику, соответствующую длине волны 0,52 мкм; введение на оптическую ось устройства основания узла крепления с располо­женными на нем тепловым фильтром и микрообъективом. При работе в режиме нагрева система управления обеспечивает пуск лазера, выключение нелинейного преобразователя излучения, удаление с оптической оси основания узла крепле­ния.

В режиме записи голограммы устройст­во работает следующим образом. Излуче­ние от лазера попадает на нелинейный преобразователь излучения, находящийся во включенном состоянии, что приводит к преобразованию излучения во вторую гар­монику. Далее излучение видимого диапа­зона проходит через тепловой фильтр, обеспечивающий защиту регистрирующей среды, и микрообъектив, размещенные на основании узла крепления, введенного с помощью системы смещения, выполненной в виде электромагнита, на оптическую ось устройства. Микрообъектив при этом уста­новлен на расстоянии от линзы, равном ее фокусному расстоянию. Следовательно, микрообъектив и линза обеспечивают преобразование излучения в коллимированное световое поле. Далее с помощью светоделителя и полупрозрачных зеркал 8 и 9 осуществляется создание двух одинаковых пучков освещения поверхностей эталонного и контролируемого объектов соответственно, направления распростра­нения которых симметричны относительно оптической оси устройства. Отраженное каждым из объектов излучение доставляет­ся на регистрирующую среду с помощью двух входящих в блок измерения деформаций каналов наблюдения, состоящих из объективов 13 и 16, зеркал 14 и 17 и расположенных симметрично оптической оси уст­ройства. При этом регистрирующая среда расположена на оптической оси устрой­ства. Каждый из каналов наблюдения фор­мирует в области регистрирующей среды резкое изображение освещенной поверхно­сти соответствующего объекта, причем в силу симметричности блока измерения относи­тельно оптической оси устройства эти изо­бражения сопряжены одно с другим и с плоскостью регистрирующей среды. При этом осуществляется запись разностной ин­терференционной картины, вид которой оп­ределяется только характером внутренних напряжений, а влияние внешнего воздейст­вия исключено.

В режиме нагрева устройство работает следующим образом. Излучение лазера проходит через нелинейный преобразова­тель излучения, находящийся в выключен­ном состоянии. Основание узла крепления с закрепленными на нем тепловым фильт­ром и микрообъективом удалено с опти­ческой оси. Следовательно, излучение после нелинейного преобразователя по­падает сразу на линзу, находящуюся на расстоянии от каждого из держателей 10 и 11 объектов, равном ее фокусному расстоя­нию. Таким образом, излучение после разделения его на два одинаковых пучка светоделителем и полупрозрачными зеркалами 8 и 9 сфокусировано на поверхности каждо­го из объектов. При этом осуществляется тепловое нагружение объектов, приводя­щее к изменению их напряженно-деформированного состояния. Это изменение фиксируется в виде интерференционной картины, путем расшифровки которой опре­деляются внутренние напряжения.