194617. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés átlátszó anyagból készült tárgyak káros mechanikai feszültségeinek optikai vizsgálatára
1 194 617 2 engedve észlelik. Maga a X/4 típusú lemez olyan kettős törési tulajdonsággal rendelkezik, melynek következtében benne a két merőleges polarizációjú fénykomponens között éppen negyed hullámhossznyi fáziseltolódás jön létre, s emiatt a cirkulárisán polározott fényt síkban polarizált fénnyé alakítja. Ha viszont a vizsgált tárgyban jelenlévő mechanikai feszültség miatt a cirkulárisán polarizált fény elliptikusán polározottá torzul, úgy a X/4 lemez után is elliptikusán polarizált fényt kapunk, s ez a változás az analizátor polárszürő segítségével már megfigyelhető. Ez a módszer az előzőeknél előnyösebb, mivel nagy mértékben érzéketlen a feszültségek irányára és ezáltal egyszerűbb és gyorsabb kiértékelést tesz lehetővé. E módszer hátránya is azonban a viszonylagos érzéketlenség. Emiatt vékonyfalú tárgyak viszonylag kismértékű, de a tárgy méretei miatt már veszélyesnek tekinthető feszültségeit ezzel a módszerrel sem lehet megbízhatóan kimutatni. További problémát jelent, hogy e módszer automatizálása csak igen körülményesen oldható meg, pl. oly módon, hogy az analizátorból kilépő fénynyalábot tv felvevő kamera, vagy fotodetektor mátrix segítségével képpontokra bontva, azt elemzés céljából egy számítógéphez továbbítjuk. Emiatt ezt a módszert is elsősorban manuális módon labor körülmények között szokás alkalmazni. Célunk a fenti módszerek hátrányainak kiküszöbölése a módszerek olyan továbbfejlesztésével, nrely lehetővé teszi a belső feszültségek igen érzékeny, gyors, könnyen automatizálható kimutatását. Célunk olyan méréstechnikai eljárás és berendezés létrehozása, mely alkalmas arra, hogy a gyártási folyamatba szervesen beépülve megoldja minden egyes munkadarab automatikus minőségellenőrzését, azaz képes legyen percenként több száz ellenőrző mérés végrehajtására is. Találmányunk két lényeges felismerésen alapszik. Az egyik ilyen fontos felismerés az, hogy nagy keresztmetszetű megvilágító fénynyaláb helyett célszerűbb vékony megvilágító fénysugarat alkalmazni és ezzel a tárgy vizsgálatra előírt felületét ismételten végigpásztázni, képpontonként végigtapogatni. A másik lényeges felismerés pedig az, hogy a pásztázó sugárban célszerű legalább két eltérő síkban polarizált fényt váltakozva alkalmazni, a komponensekhez külön-külön polárszűrőt illeszteni és az ezeken átlépő fény pillanatnyi intenzitását egy-egy fotódetektorral figyelni. Találmányunk tárgya olyan eljárás, mely átlátszó anyagból készült tárgyak belső feszültségeinek kimutatására, vagy mérésére és feltérképezésére szolgál és amelynél a vizsgálandó tárgyat sikban polarizált fénnyel világítjuk át, majd az áthaladó fényt polárszűrőn is átengedve mérjük annak intenzitását. A találmányunk lényege abban áll, hogy a tárgy átvilágítására egymással időben váltakozva két, vagy több eltérő polarizációs síkú fénysugarat alkalmazunk úgy, hogy ezek polarizációs síkja egymással kb. 45° szöget, ill. N számú fénysugár esetén kv. 90°/N szöget zárjon be, ezen váltakozó fénnyel a tárgy felületét ismételten végig pásztázzuk, a tárgy másik oldalán kilépő fényt pl. féligáteresztő tükörrel ketté, ill. N-felé csatoljuk, majd a fényutakat egy-egy olyan polárszűrőn vezetjük keresztül, melyek áteresztési iránya merőleges az egyik, ill. többi polarizációs síkra, majd az így megszűrt fénysugarakat egy-egy fotódetektorhoz vezetjük, és mindig azon detektorjei pillanatértékét figyeljük meg, amelyhez tartozó polarizációs állapotú fényösszetevő az adott pillanatban éppen be van kapcsolva. A találmány szerinti eljárás selejt-szelektálásra szolgáló célszerű megvalósítási módja esetén a pillanatnyilag éppen megfigyelt mindenkori detektorjelet egy előre meghatározott küszöbértékkel hasonlítjuk össze és ha a vizsgálat során bármikor a megfigyelt detektorjel a küszöbértéket eléri vagy meghaladja, úgy a vizsgált tárgyat káros feszültségeket tartalmazó selejt példánynak minősítjük. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös megvalósítási módja főleg a mechanikai feszültségek mérésére és térbeli elrendeződésének feltérképezésére szolgál. Ennél a megvalósítási módnál a pásztázó fénysugár pillanatnyi helyzetét is számon tartjuk és ennek függvényében megmérjük és tároljuk mindegyik polarizációs síkú megvilágítás mellett a vonatkozó megfigyelt fotódetektorjel intenzitását, majd az azonos fénysugárpozíciókhoz tartozó intenzitásjelek közül mindig a legnagyobbat tekintjük érvényesnek és ezzel jellemezzük a vonatkozó helykoordinátához tartozó mechanikai feszültségszintet. A találmány szerinti eljárás önműködő végrehajtására szolgáló berendezésben két, vagy többféle polarizációs síkú fény felváltva történő kibocsátására szolgáló vezérelhető fényforrás és ehhez csatolt pásztázó sugáreltérítő van, mely utóbbi fénykilépési iránytartományában helyezkedik el a vizsgálandó tárgy, majd egy fénysugár ketté, ill. N-felé csatoló optikai eszköz, célszerűen féligáteresztő tükör, s ez utóbbi mindegyik kicsatolási irányában egy-egy polárszürő mögött elhelyezkedő fotódetektor található. A berendezés része még egy elektronikus vezérlő-jelfeldolgozó egység, melynek mérőbemenetéhez csatlakoznak elektronikus méréspontváltón keresztül a fotódetektorok kimenetei, egyegy vezérlő kimenete pedig a vezérelhető fényforrás vezérlő bemenetéhez, a pásztázó sugáreltérítő működtető bemenetéhez, valamint az elektronikus méréspontváltó vezérlő bemenetéhez van hozzákapcsolva. A találmány szerinti megoldás példakénti megvalósítását rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti eljárás végrehajtására szolgáló méréstechnikai berendezés felépítésének optikai és elektromos blokkváltozatát ábrázolja, míg a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezésben szerepet játszó vezérelhető fényforrás egy lehetséges megoldását mutatja be. Az 1. ábrán a 17 vezérelhető fényforrás sugárzási irányában 6 pásztázó sugáreltérítő, ez utóbbi kilépési irányában csőalakú 7 tárgy, feltételesen beik-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
