194617. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés átlátszó anyagból készült tárgyak káros mechanikai feszültségeinek optikai vizsgálatára
1 194 617 2 tektort keli alkalmazni. Gyakorlatilag azonban N = 3 esetén 30“ polársíkeltérésű fénysugarak alkalmazásával az elérhető maximális mérési pontosság olyan jól megközelíthető, hogy az N további növelése további kimutatható előnnyel már nem jár, ezért felesleges. A fentebb részletezett funkciókat kielégítő 14 elektronikus vezérlő-jelfeldolgozó egység belső felépítését tekintve lehet akár analógmintavételező, akár analóg-digitális átalakítóval kombinált digitális, vagy mikroprocesszoros vezérlésű. Csatlakozhat hozzá kijelző vagy regisztráló készülék, számítógép, vagy olyan erősáramú csatolóegység, mely lehetővé teszi a technológiához való visszacsatolást, a folyamatba való beavatkozást, a selejtosztályozás automatikus vezérlését stb. Bármelyik változat esetén a 14 elektronikus vezérlőjelfeldolgozó egység belső szerkezetének megtervezése az önmagában ismert elektronikai tervezési módszerek segítségével nehézség nélkül megvalósítható. Ami a 6 pásztázó sugáreltérítőt illeti, itt legelőnyösebb a rezgő vagy forgótükrös megoldás, de alkalmazható pl. akusztooptikai sugáreltérítő is, csak az a lényeges, hogy olyan elven működő sugáreltérítő eszközt alkalmazzunk, mely önmagában a fény polarizációs állapotát nem változtatja meg. Az 1. ábrán a vizsgálandó 7 tárgy szerepét egy üvegcső darab tölti be. Az ilyen tárgy jellegzetessége, hogy miközben azt az átvilágító fénysugárral célszerűen egy alkotója mentén végigpásztázzuk, a fény a 7 tárgy falán két alkalommal halad keresztül, vagyis polarizációs állapota egymást követően kétszer is megváltozik. Ez azonban a mérési módszer hatékonyságát nem rontja, hanem még javítja is. A 7 tárgy hátsó falán való áthaladáskor ui. a polarizáció változás nem közömbösíti az elülső falnál nyert polarizáció változást, hanem erősíti azt. Kísérleti méréseink és számításaink ugyanis egyaránt alátámasztják azt, hogy hengerszimmetrikus hőhatásnak kitett forgástest alakú 7 tárgy belső feszültségeinek térbeli elrendeződése is hengerszimmetriát mutat, s ebből egyszerű levezetéssel is igazolhatóan adódik a fentebbi hatás. Ez az oka annak is, hogy pl. egy cső alakú 7 tárgyat a vizsgálat során elegendő egyetlen alkotója mentén végigpásztázva ellenőrizni és nem szükséges azt megforgatni. Bonyolultabb alakú 7 tárgy esetén természetesen célszerű lehet egy nagyobb felületet több sorban, esetleg görbe vonalak mentén végigpásztázni. Ezesetben a 6 pásztázó sugáreltérítőt kétkoordinátás sugáreltérítőként lehet kialakítani pl. két db egymásra merőleges tengelyű rezgőtükör megfelelő összeépítésével. A 2. ábra a 17 vezérelhető fényforrás egy lehetséges felépítését szemlélteti. Itt az 1 lézer síkban polarizált fényt bocsát ki, mely egy igen gyors működésű, elektronikus sebességgel vezérelhető kétállapotú 3 átkapcsolható sugáreltérítőbe jut, s ebből az egyik vagy másik irányban léphet ki. A 3 átkapcsolható sugáreltérítő legcélszerűbben akusztooptikai működésű sugáreltérítőként valósítható meg. A 3 átkapcsolható sugáreltérítőből kilépő egyik fényút az 5 polarizációt elforgató szűrőn halad keresztül, mely utóbbi célszerűen egy megfelelő szöghelyzetbe forgatott ún. kj2 típusú lemez lehet. Az 5 polarizációt elforgató szűrőn áthaladt fénysugár polarizációs síkja a másik nyomvonalon kilépő fénysugárhoz képest 45° eltérésű lesz. Ezután a két fénysugár még beléphet a feltételesen beiktatható és ezért a rajzon szaggatott vonallal ábrázolt 18 fénysugarakat egyesítő optikai egységbe, mely a két féryutat pontosan azonos nyomvonalra tereli. Ilyen eszközök számos változatban önmagukban ismertek, s ezek a fénysugarak egyesítését általában przma vagy féligáteresztő tükör segítségével oldják meg. A jelen célra bármelyik ismert megoldás alkalmas, de alkalmazása nem feltétlenül szükséges. Ha pl a 3 átkapcsolható sugáreltérítőből kilépő két fénysugár nyomvonala egymáshoz igen közel halad és a közöttük levő távolság sokkal kisebb, mint az 1. ábra szerinti x-irányú pásztázási tartomány, így ezen közelítően azonos nyomvonalú fénysugarakkal is a berendezés megfelelően képes működni. Amennyiben nem két, hanem kettőnél több, N db polarizációs síkú fényt kell előállítaná, ez a fentihez hasonló megoldással történhet, de ezesetben a 3 átkapcsolható sugáreltérítő N-állapotú kell hogy legyen, továbbá N-l db 5 polarizációt elforgató szűrőt kell alkalmazni, melyek célszerű polársíkforgatása rendre 90°/N, 2 • 90°/N, ... (N- 1) • 90“/ N. Ezen polársíkforgatásokhoz pl. olyan "kjl típusú lemezeket célszerű 5 polarizációt elforgató szűrőként alkalmazni, melyek főtengelye az 1 lézer eredeti polarizációs síkjával rendre 90°/2 ■ N, 2 • 90°/ 2 • N...(N~ 1) • 90°/2 • N szögeket zár be. A találmányunk szerinti megoldás előnye, hogy :gen gyors, teljesen automatizálható, és ezért gyártás közbeni minősítésre is alkalmas osztályozó mérést tesz lehetővé. Egy másik előnye a módszer nagy érzékenysége, mely lehetővé teszi olyan kis mértékű mechanikai feszültségek kimutatását is, melyek felderítése a hagyományos méréstechnikai módszerekkel és eszközökkel általában nem lehetséges. A találmány szerinti méréstechnikai berendezés felépítése egyszerű, nem tartalmaz nehezen előállítható vagy beszerezhető építőelemeket és nem túl kényes kisebb optikai beállítási pontatlanságokra sem, így elkerülhető a túi gyakori újrahitelesítés. A kifogástalan működés igen fontos feltétele azonban az, hogy a 11 és 21 fotódetektorok azonos fényintenzitás esetén azonos elektromos jelszintet generáljanak, ezért ajánlatos ezek párba válogatása és beépítés előtti igen gondos ellenőrzése. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás átlátszó anyagból készült tárgyak, mint pl. előnyösen üveg vagy műanyag lemezek, csövek, lámpaburák stb. káros mechanikai feszültségeinek kimutatására és/vagy mérésére és feltérképezésére, melynél a vizsgálandó tárgyat síkban polarizált monokromatikus fénnyel átvilágítjuk és a tárgy másik oldalán kilépő fény intenzitását olyan polárszürőn átvezetve mérjük, mely polárszürő át5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
