183854. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és interferométer elmozdulásvektor összetevőinek holografikus mérésére
1 183 854 2 csavar a (17) alaplemezben kialakított (21) emelőlemezre támaszkodik. A (21) emelőlemez (22) laprugóval a (17) alaplemezhez, (23) laprugóval a (19) mozgórészhez van kapcsolva. A(20) befogólemez ugyancsak egymásra merőleges (az ábrán nem látható) laprugókkal van a (19) mozgórészhez kapcsolva. A(19) mozgórészbe befogott (47) állítócsavar emelőlemezen (amely az ábrán szintén nem látható) keresztül kapcsolódik a (20) befogólemezhez. Ezzel a megoldással lehetővé válik az optikai elemek igen finom beállítása. A beállított helyzetek pontos tartását a keresztirányban elhelyezett laprugók az állítócsavarokkal együtt biztosítják. A (4) holokamera (7. ábra) (27) alaplapon elhelyezett (26) hologramlemezt tartalmaz. A (26) hologramlemez előtt, a fénynyaláb nyíllal jelölt beesési irányában (29) lamellák helyezkednek el, amelyeket ismert módon (30) billenőmágnesekkel lehet a fény útjának szabaddá tételére mozgatni. A (29) lamellák mögött (28) felüláteresztő fényszűrő helyezkedik el, amelyet a (30) billenőmágnesekkel együtt (31) keret fog meg. A (31) keretet (32) gumirugók kapcsolják a (27) alaplaphoz. Az interferométer működésében (37) vezérlő egység (12. ábra) jut fontos szerephez. Ennek (44) kimenete az (1) impulzusüzemű fényforrás indításához szükséges jeleket szolgáltatja. A (37) vezérlő egység (48) bemenetére (39) mérőfej és (38) rezgéskeltő van átkapcsolhatóan csatlakoztatva. A (39) mérőfejet célszerűen a rezgő mozgást végző felülethez csatlakoztatjuk és piezoelektromos kristállyal látjuk el. A (38) rezgéskeltő nem képezi a találmány szerinti interferométer részét, ez lehet például hanggenerátor vagy rázógép, az egyik ki menete az, amely a (37) vezérlő egységre van vezetve. Ily módon a rezgő mozgást előidéző impulzusok egyidejűleg a (37) vezérlő egységben feldolgozhatok. A (37) vezérlő egységet előnyösen triggerillesztőként alakítjuk ki és ezért célszerűen a (48) bemenetre csatlakoztatott szűrőegységet és analóg erősítőt tartalmaz. Ez utóbbi a (44) kimenetre van vezetve. A (37) vezérlő egységre (45) detektor is csatlakoztatható, amely az (1) impulzusüzemű fényforrás felvillanásait észleli. A triggerillesztőben levő szűrő paramétereinek állítására (40) kezelőszerv szolgál, s a (37) vezérlő egységhez (41) oszcilloszkóp csatlakoztatható az észlelt mozgásoknak megfelelő szűrt jel megfigyelésére. A megfigyelt jelhez tartozó jellemző értékek (42) és (43) kezelőszervekkel állíthatók be. A (37) vezérlő egység alkalmas az (1) impulzusüzemű fényforrás szükség szerinti egyenkénti indítására, vagy két különböző fázishoz tartozó indítójelek kiadására, s ennek megfelelően kétszeres impulzus üzemmódban az interferométer működtetésére (1 kHz-nél kisebb frekvenciájú rezgések esetében célszerű), továbbá kettősimpulzus jellegű vezérlésre (1 és 10 kHz közötti frekvenciáknál lehet ezt célszerűen választani). A mérések előtt az (1) impulzusüzemű fényforrás és az interferométer beállításához (33) folyamatos üzemű fényforrás szolgál (9. és 10. ábra). Ennek fényútján (34) és (46) terelőtükrök, (35) blende és (36) pentaprizma helyezkednek el. Ezekkel az optikai elemekkel a (33) folyamatos üzemű fényforrás felhasználható az optikai rendszer és az (1) impulzusüzemű fényforrás pontos beállítására. A találmány szerinti interferométerben célszerűen az (1) impulzusüzemű fényforrás rubinlézer, amely szokásos módon oszcillátorból és erősítőből áll, az általa kibocsátott fény hullámhossza 694,3 nm. A fényfelvillanások energiája célszerűen 100 ... 1000 mJ, a teljesítmény néhányszor 10 MW. A rövid időtartalmú, néhány ns-os impulzusokat Q-kapcsolt üzemmódban állítja elő, és közöttük kettős impulzus vezérlés esetén 1 ... 800 ßs távolság állítható be. A (33) folyamatos üzemű fényforrás általában He-Ne lézer, amely állandó jelleggel rubinlézerhez közeli hullámhosszú (632,8 nm-es) fényt tud előállítani. Ennek teljesítménye kb. 10 mW. A találmány szerinti interferométer működése a következő: ■\ mérés helyszínén a hordozható berendezés felállítása után az optikai rendszer elemeit és a fényforrásokat be kell áll ítani. Ebből a célból bekapcsoljuk a (33) folyamatos üzemű fényforrást és fényét a (34) tükrökkel (9., 10. és 11. ábra) úgy állítjuk be, hogy az a (35) blendén haladjon át. A (36) pentaprizmát elhelyezzük, és a belőle kilépő fénynyalábra ráállítjuk az (1) impulzusüzemű fényforrás oszcillátorának elemeit. A (36) pentaprizmát kivesszük a rendszerből, majd az oszcillátort bekapcsolva az (1) impulzusüzemű fényforrás erősítője előtt elhelyezett fényérzékeny ernyőt megvilágítjuk, és azon foltot hozunk létre. Ezután a (36) pentaprizmát a 9. ábrához viszonyítva 90°-kal elforgatott helyzetben visszahelyezzük (10. ábra) és addig forgatjuk, amíg a (33) folyamatos üzemű fényforrás által keltett fénynyaláb a fényérzékeny ernyőn látható foltra áll be. Ekkor a fé nyérzékeny ernyőt kivesszük és a (46) tükrök felhasználásával a fénynyalábot átvezetjük az (1) impulzusüzemű fényforrás erősítőjén. Erre a nyalábra állítjuk rá az interferométer összes optikai elemét. A (36) pentaprizmát kivéve a rendszerből, az interferométer felvételre kész. A (9) ellenőrző holokamera segítségével termoplasztikus fűmre készített gyors felvétellel ezt követően ellenőrizzük, hogy az adott mérési feltételek megfelelőek-e: elegendően jó minőségű-e az interferogram, a terhelés nem lép-e túl meghatározott értékeket, vagy a rezgésamplitúdó nem túl nagy-e. A felvételek elvégzése céljából az (1) impulzusüzemű fényforrás oszcillátorának fényútjával váltjuk fel a (33) folyamatos üzemű fényforrás fényútját, s a (4) holokamerákba megfelelő (26) hologramlemezeket helyezünk el. A mérésre előkészített interferométer működtetése attól függ, hogy mi a mérés tárgya. Statikus alakváltozások mérésekor az (1) impulzusüzemű fényforrás lézerét belső vezérléssel, a (37) vezérlőegység felhasználásával, vagy kézi indítással hozzuk működésbe. Rezgő felületek vizsgálatakor az 1 ... 10 kHz-es tartományban a kettősimpulzus vezérlést alkalmazuk, amikor is két felvillanás 1 ... 800 p-os késéssel követi egymást. Ha a rezgés frekvenciája 1 kHznél alacsonyabb, akkor kétszeres impulzusú vezérlést alkalmazunk, amikor is a fény impulzusok periódusidőnél nagyobb távolságban követik egymást. A rezgő felületek vizsgálatakor a lézert mindenkor a rezgés adott fázisában kell indítani. Ezt a (37) vezérlő egység biztosítja a megfelelő (39) mérőfej révén. Az (1) impulzusüzemű fényforrás indításakor előzetesen a (4) holokamera részére ad ki a (37) vezérlő egység impulzust, aminek hatására a (29) lamellák szabaddá teszik a fény útját. Ez a meg■ >ldás azért célszerű, mert így a viszonylag nagy intenzitású lézersugár felhasználásával nappali fényben is lehet méréseket végezni. A zavaró nappali fény nagy részét egyébként a (28) felül áteresztő szűrővel küszöböljük ki, és ezért a kész hologramlemezen a külső fényhatások elhanyagolható mértékű zavart okoznak. A lézer felvillanását követően a (29) lamellák azonnal záródnak. A berendezés alkalmas lehet videokamerák alkalmazására is, ha azok a minőségi feltételeknek megfelelnek (2 ... 3000 vonal/mm felbontóképesség). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
