RU1796893C - Impulse holographic plant - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию динамического напр жённо-деформированного состо ни  сооружений и конструкций методом фотоупругоети. Цель изобретени  - повышение производительности исследований за счет получени  голограммы дл  трех моментов времени при одном импульсном воздействии на обьект с одной экспозиций. Установку включает чё- Тырехимпульсный источник света и три оптических затвора в опорных пучках, после каждого из которых установлено по одному расширителю. Оптические затворы управл ютс  через схему диодной разв зки синхронизирующим устройством, св занным с импульсным источником света и устройст- . вом Динамического воздействи  на объект. Через заданные задержки времени производитс  экспонирование фотопластинки, После про влени  и закреплени  которой получают голограмму волновых процессов дл  трех заданных моментов времени, 2 ил. ел СThe invention relates to the study of the dynamic stress-strain state of structures and structures by the method of photoelasticity. The purpose of the invention is to increase research productivity by obtaining a hologram for three points in time with one pulse exposure to the object from one exposure. The installation includes a four-pulse light source and three optical shutters in the reference beams, after each of which one expander is installed. The optical shutters are controlled via a diode isolation circuit with a synchronizing device coupled to a pulsed light source and device. PTO Dynamic impact on the object. After the specified time delays, the photographic plate is exposed. After developing and fixing it, a hologram of wave processes is obtained for three given time points, 2 ill. ate with

Description

Изобретение относитс  к рбласти исследовани  динамического напр женно-деформируемого состо ни  сооружений и конструкций методом фотоупругости.The invention relates to the field of studying the dynamic stress-strain state of structures and structures by the photoelastic method.

, Известна киногрлографическэ  уста новка, основанна  на применении световых линий задержки. Установка предназначена дл  высокоскоростной регистрации быстро- лротёкающих процессов с интервалом меж-. ду кадрами около 40 не и не может быть использована дл  регистрации процессов в пределах 10-500 мкс. Кроме того, установка сложна а настройке и требует больших площадей дл  установки оптической линии задержки (до 20 м в длину)., A well-known cinema system based on the use of delay light lines is known. The unit is designed for high-speed registration of fast-flowing processes with an interval between. There are about 40 frames per frame and cannot be used to record processes within 10-500 microseconds. In addition, the installation is difficult to set up and requires large areas for installing an optical delay line (up to 20 m in length).

Известна многокадрова  голографиче- скай система регистрации быстропротекаю- щих процесс ов, основанна  на принципе формировани  динамического опорного пучка с помощькэ интерферометра ФАБРИ- ПЕРО. база которого измен етс  путем изменени  . величины импульсногоA multi-frame holographic system for registering fast processes is known, based on the principle of the formation of a dynamic reference beam using the FABRI-PERO interferometer. whose base is being changed by changing. pulse values

напр жени , приложенного к пьезокерами- чеекому основанию одного из зеркал. Установка обладает несколькими недостатками, главными из которых  вл ютс  неадекватность восстановленного изображени  фиксируемому предмету и сложность создани  . мнргоимпульсного ступенчатого напр жени , воздействующего на пьезокрйстзлл интерферометра ФАБРИ-Л ЁРО.voltage applied to the piezoceramic base of one of the mirrors. The installation has several drawbacks, the main of which are the inadequacy of the restored image to the fixed object and the complexity of the creation. a multi-pulse step voltage acting on the piezoelectric interferometer FABRI-L ÖPO.

Наиболее близким  вл етс  двухим- пульсна  голографическа  установка дл  ис- следовани быстропротекающих процессов. Содержаща  два моноимпульсных источника света, св занных синхронизирующим устройством, пол ризационный и два обычных светоделител , оптические элементы дл  формировани  предметного и двух опорных пучков, направленных на фотопластину (ФП).The closest is a dual-pulse holographic setup for investigating fast processes. It contains two monopulse light sources connected by a synchronizing device, a polarizing light and two conventional beam splitters, optical elements for forming an object beam and two reference beams directed to a photographic plate (FP).

Недостатком известной установки  вл етс  низка  точность и производительность из-за невозможней и получени голограммA disadvantage of the known installation is the low accuracy and productivity due to the impossibility of obtaining holograms

ЧH

ю оu o

0000

юYu

САCA

дл  трех и более моментов времени при одном импульсном воздействии на объект, а также высока  стоимость установки из-за использовани  двух импульсных йсточнй Ков света.for three or more instants of time with one pulsed impact on the object, and also the high cost of installation due to the use of two pulsed source Coves of light.

Целью изобретени   вл етс  повУшё- ние точности и производительности установки за счет получени  голограмм дл  трехThe aim of the invention is to increase the accuracy and productivity of the installation by obtaining holograms for three

, моментов времени при одной экспозиции и, moments in a single exposure and

одном импульсном воздействии на объект иone impulse effect on the object and

снижение ее стоимости за счет сокращенийreduction of its cost due to reductions

числа дорогосто щих импульсных источни . ков света.. .. : ,. ; ;-: . ;:-у.. .- .- / .. .::the number of expensive impulse sources. Cove of Light .. ..:,. ; ; -:. ;: - at .. .- .- / ... ::

Указанна  цель достигаетс  тем, что вThe specified goal is achieved by the fact that in

импульсную топографическую установкуimpulse topographic installation

. дл  .Динамических исследование , содержащей импульсный источник света пол ризационный и обычный светоделители, оптические элементы, фотопластинку и блок. dl. A dynamic study containing a pulsed light source polarizing and conventional beam splitters, optical elements, a photographic plate and a block

: синхронизации доподйительно установлены после светоделител  -в опорном пучке два полупрозрачных и одно обычное зеркало после каждого из кбторих перед расширител ми установлены  чейки Поккёльса с nd- л роидамн, причем  чейки Поккёльса Св заны через диоды и синхронизирующее устройство с оптическим затвором много- 1мпупьййрго источника света;; .. На фиг-i 2 изображена предлагаема : synchronization is additionally established after the beam splitter — in the reference beam, two translucent and one ordinary mirror, after each of which, in front of the expanders, Pockels cells with nd-rodamn are installed, moreover, Pockels cells are connected through diodes and a synchronizing device with an optical shutter of a many-1mpuyr light source ;; .. In Fig-i 2 shows the proposed

установка, .;- - . . ; : .--Л .-- -. . .,: ..: - . .installation,.; - -. . ; : .-- L .-- -. . .,: ..: -. .

. На фиг.2 прёдетав/тена блок-схема мм- йульсной голографической установки дл  Исследовани  динамического напр женно- деформируемого состо ни  сооружений и конструкций методом фотоупругости.. In Fig. 2, a block diagram of a mm-holographic holographic installation for investigating the dynamic stress-strain state of structures and structures by photoelasticity is shown.

Установка содержит четырехммпульс- ный источник света 1, светодег ител и 2, кол- лиматор 3, исследуемый объект 4, фотопластинку 5, зеркало 6, оптические за - . творы, включающие в себ   чейку Прккель- са и пол роид 7, 8, 9, расширители ТО, блок синхронизации 11, диодную разв зку 12 и устройство динамического воздействи  наThe setup contains a four-pulse source of light 1, an itel light detector and 2, a collimator 3, an object under investigation 4, a photographic plate 5, a mirror 6, and optical optics. creations, including Prkkels's cell and poloid 7, 8, 9, TO expanders, synchronization unit 11, diode isolation 12, and a device for dynamically acting

исследуемых объект 13Установка работает следующим обра ..- /ЗОМ .. . . . -.. :investigated object 13Installation works as follows ..- / ZOM ... . . - ..:

Перва  экспозици  фотопластины 5 производитс  первым световым импульсом вертикальной пол ризации от источника : света t, возбуждаемого импульсом от блока синхронизации 11, одновременно с подачей импульса через устройство динамического воздействи  13 на объект исследовани  4.The first exposure of the photographic plate 5 is produced by the first light pulse of vertical polarization from the source: light t, excited by a pulse from the synchronization unit 11, simultaneously with the pulse being supplied through the dynamic action device 13 to the object of study 4.

При этом часть светового пучка через светоделители 2, зеркало 6, оптические затворы 7, 8 9 и расширители .10 в качестве трех .опорных пучков вертикальной пол ризации In this case, part of the light beam through beam splitters 2, mirror 6, optical shutters 7, 8 9 and expanders .10 as three. Reference beams of vertical polarization

также поступают на фотОпластину S. При этом одновременно с первым световым импульсом источника света и импульсом дина also arrive at photoplate S. In this case, simultaneously with the first light pulse of the light source and the dyne pulse

мического воздействи  на объект с блока синхронизации 11 через диодную разв зку 12 подаютс .управл ющие импульсы на оптические затворы 7, 8,9, 5 Таким образом осуществл етс  перва  экспозици  фотопластины 5 одновременно с динамическим воздействием на объект 4, когда волна только начала свое перемещение к исследуемой области.A control pulse is applied to the optical shutters 7, 8, 9, 5. Thus, the first exposure of the photographic plate 5 is carried out simultaneously with the dynamic exposure to the object 4, when the wave has just begun to move to the study area.

0 Через заданное врем  задержки с блок,а Синхронизации поступает управл ющий импульс на источник света 1 и через разв зку 12 н,а оптический затвор 7, осуществл   вторую экспозицию фотопластины 5, когда вол5 на уже вошла в исследуемую зону объекта. Через заданную задержку времени прихо-.0 After a predetermined delay time from the block, and the Synchronization, a control pulse arrives at the light source 1 and through 12 N decoupling, and the optical shutter 7, carried out the second exposure of the photographic plate 5, when wave5 has already entered the studied area of the object. After a given delay time comes.

- дит третий импульс на источник Света 1 от блока синхронизации и через диодную разв зку 12 поступает на оптический затвор б, 0 осуществл   третью экспозинмю фЬтопда- стины 5 и с приходом четвертого импульса от блока синхронизации 11 через врем  за- : дёржкийа источник.света 1 и через диодную разв зку 12 на оптический затвор 9 осуще-. 5 ствл етс  четвёрта  экспозици  фотоппа- ретины.5.-/Л-...- ; .; .;:::..; ;.-.- ;.... .. . . ...; В результате на фотоппастинё после V про влени  и закреплени  получаем голо- rpiaMMbi волновых процессов дл  трёх задан- 0 ных моментоввремени. ; .; ;. : ;.., .:.; Экспериментальные исследована за вл емой импульсной топографической установки Показали, что точность- gives the third pulse to the Light source 1 from the synchronization unit and through the diode isolation 12 it enters the optical shutter b, 0 performs the third exposure of the input module 5 and, with the arrival of the fourth pulse from the synchronization unit 11, after the time of the on-hold: light source 1 and through the diode isolation 12 to the optical shutter 9 is carried out. 5 a fourth exposure of photoparietin is taken. 5 .- / L -...-; .; .; ::: ..; ;.-.-; .... ... . ...; As a result, on the photopasteage after V manifestation and fixing, we obtain the holopiaMMbi wave processes for three given time instants. ; .; ;. :; ..,.:.; The experimental investigation of the claimed pulsed topographic installation showed that the accuracy

исследовани  напр жений в объекте увели- 5 чилась. за счет получени  голограмм дл  stress studies in the object increased 5. by obtaining holograms for

трех моментов времени на 15% по сравне- нию с прототипом, производительность вthree points in time by 15% compared with the prototype, productivity in

три раза, а стоимость установки уменьшиласьнаЗО% .three times, and the installation cost was reduced by 3%.

0;.. .:.. .;.;,/:-:; -;.; -.. .0; ...: ...;.;, /: - :; -;.; - ...

Claims (1)

Формула изобретени  Импульсна голографическа установка дл  динамических исследований, содержа- щай импульсный источник света, располо5 женный по ходу Излучени  светоделитель, установленные по ходу одного из разделенных пучков света держатель объекта и фотопластинку , установленные по ходу другого из разделенных пучков света зеркало и рас0 ширйтель пучка, и блок синхронизации, о т- л и чающа с  тем, что, с целью повышений производительности исследований, она снабжена двум  полупрозрачными зеркалами , расположенными последовательно поSUMMARY OF THE INVENTION A pulsed holographic apparatus for dynamic research, comprising a pulsed light source located along the radiation, a beam splitter, an object holder and a photographic plate mounted along one of the separated light beams, a mirror and a beam expander installed along the other from the separated light beams, and a synchronization unit, which requires that, in order to increase the research productivity, it is equipped with two translucent mirrors arranged in series along 55 ходу излучени  между светоделителем и зеркалом трем  Дополнительными расширител ми пучка, установленными по ходу пучков, отраженных соответственно от первого и второго полупрозрачных зеркал, трем  оптическими затворами, размещенными55 along the radiation path between the beam splitter and the mirror with three Additional beam expanders installed along the beams reflected respectively from the first and second translucent mirrors, with three optical shutters placed 51796893 651796893 6 по ходу излучени  между соответственнол роида, входы которых электрически сей,along the radiation between the corresponding roloid, whose inputs are electrically зеркалами и расширител ми пучков и вы-заны с блоком синхронизации, а источникmirrors and beam expanders and are called up with the synchronization unit, and the source полнёнными в виде  чейки Покхельса и по-света выполнен четырехимпульсным.filled in the form of a Pokhels cell and in the light is made four-pulse. Фиг. fFIG. f &е/9. 2& e / 9. 2 , 45 ., 45.