Интерференционный способ измерения малых ультразвуковых сигналов и интерференционное устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях скорости, затухания и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний . Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается стабилизацией оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности оптического излучения источника путем использования в качестве опорного сигнала уровня интенсивности оптического излучения источника . Часть излучения источника оптического излучения посредством делительной пластинки 5 отводится на фотоприемник 6, который вырабатьюает электрический сигнал, подаваемый далее на один из входов дифференциального усилителя 10. На другой вход дифференциального усилителя 10 подается сигнал с фотоприемника 9. Изменение интенсивности излучения приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов с фотоприемников 6,9. Вследствие большого подавления синфазных сигналов дифференциальным усилителем 10 сигнал на исполнительном элементе 11, связанном с одним из зеркал интерферометра, не изменяется . Таким образом, при изменении интенсивности излучения лазера 1 изменения оптической фазы интерферометра не происходит, в результате чего достигается повышение точности измере-, ния малых ультразвуковых сигналов, . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цд4 С 01 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .М АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3913817/24-28 (22) 1 9.06.85 (46) 07 ° 08.88.Бюл. 9 29 (72) С.А.Гусаков и А.И.Кондратьев (53) 534 .08 (088.8) (56) Хирд Г. Измерение лазерных параметров. — M.: 11ир, 1970, с.443. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УЛЪТРАЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ И

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях скорости, затухания и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний. Цель изобретения — повышение точности измерения — достигается стабилизацией оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности оптического излучения источника путем использования в качестl ве опорного сигнала уровня интенсивности оптического излучения источни„„Я0„„1415072 А 1 ка. Часть излучения источника опти= ческого излучения посредством делительной пластинки 5 отводится на фотоприемник 6, который вырабатывает электрический сигнал, подаваемый далее на один из входов дифференциального усилителя 1 О. На другой вход .дифференциального усилителя 10 пода" ется сигнал с фотоприемника 9. Изменение интенсивности излучения приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов е фотоприемников

6,9. Вследствие большого подавления синфазных сигналов дифференциальным усилителем 10 сигнал на исполнительном элементе ll, связанном с одним иэ зеркал интерферометра, не изменяется. Таким образом, при изменении интенсивности излучения лазера 1 из" менения оптической фазы интерферометра не происходит, в результате чего достигается повышение точности измере ния малых ультразвуковых сигналов.

2 с.п. ф-лы, I ил.

1415072

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокочастотных измерениях скорости, затухания и амплитудновременных параметров ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения --повышение точности измерения достигается стабилизацией оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности оптического излучения источника.

Суть способа заключается в сравнении интенсивности интерференционной картины с опорным сигналом, в каче- 15 стве которого используется уровень и интенсивности оптического излучения источника, выработке сигнала обратной связи и определении параметров малых ультразвуковых сигналов. 20

На чертеже изображено интерференционное устройство, осуществляющее способ.

Устройство содержит лазер 1, являющийся источником оптического моно- 25 хроматического когерентного излучения для двухлучевогО интерферометра (позицией 2 обозначен образец).

Интерферометр состоит из светоделительного элемента 3, опорного зер- 30 кала 4. На пути излучения лазера 1 устанавливается светоделительная пластина 5 и фотоприемник 6, на пути интерферирующих лучей — светоделительная пластина 7, на пути лучей, отраженных светоделительной пластиной 7 и прошедших через нее, — фотоприемники 8 и 9 соответственно.

Сигналы с фотоприемников 6 и 9 подаются на входы дифференциального уси- gp лителя 1 О, который управляет работой исполнительного элемента 11 °

Способ осуществляют следующим образом.

Часть излучения лазера 1 посредством светоделительной пластины 5 отводится на фотоприемник 6, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучения лазера 1, подаваемый далее на один из входов дифференциального усилителя 10.

При этом сигнал с дополнительного фотоприемника 6 не зависит от оптической фазы интерферометра. На второй вход дифференциального усилителя 10 подается сигнал с фотоприемника 9, величина которого пропоциональна интенсивности интерферирующих лучей

B отраженном свете. При этом изменение оптической фазы интерферометра вследствие акустических шумов приводит к изменению сигнала фотоприемника 9, пропорционального расстройке оптической фазы интерферометра, что приводит к выработке сигнала на исполнительный элемент 11, компенсирующего акустические шумы. Изменение интенсивности излучения лазера 1 приводит к одновременному и синфазному изменению сигналов с фотоприемников 6 и 9. Вследствие большого подавления синфазных сигналов дифференциальным усилителем 10 сигнал на исполнительном элементе II не изменяется. При изменении интенсивности излучения лазера 1 изменение оптической фазы интерферометра не происходит °

Таким образом, способ и устройство обеспечивают наибольшую степень стабилизации оптической фазы интерферометра, что обеспечивает повышение точности измерения малых ультразвуковых сигналов, а следовательно, затухания, скорости и амплитудно-временных параметров ультразвуковых колебаний, используемых в неразрушающем контроле качества материалов и изделий.

Формула изобретения

Интерференционный способ измерения малых ультразвуковых сигналов, заключающийся в том, что сравнивают интенсивность интерференционной картины с опорным сигналом, вырабатывают сигнал обратной связи и определяют параметры малых ультразвуковых сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве опорного сигнала используют уровень интенсив-. ности оптического излучения источника.

2. Интерференционное устройство для измерения малых ультразвуковых сигналов, содержащее последовательно установленные источник оптического излучения и интерферометр, исполнительный элемент, связанный с одним из зеркал интерферометра, дифференциальный усилитель, выход которого соединен с исполнительным элемен, том, светоделительиую пластину, усI тановленную на выходе интерферометра, 14)5072

Составитель Б. Тимофеев

Редактор Н.Рогулич Техред И.Ходанич Корректор М.Васильева

Заказ 3862/37 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и два фотоприемника, один из которых установлен на пути лучей, прошедших через светоделительную пластину, и электрически связан с входом дифференциального усилителя, а второй— на пути отраженных от пластины лучей, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности иэмерения, оно снабжено второй светоделительной пластиной, установленной на пути оптического излучения от источника, и третьим фотоприемником, установленный на пути лучей, отраженных .от второй светоделительной пластины, и электрически связанным с входом дифференциального усилителя.