[实用新型]一种非球面光弹性条纹倍增装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种条纹倍增装置，具体涉及一种非球面光弹性条纹倍增装置，属于光学无损检测技术领域。

背景技术

目前，光弹条纹分析法是唯一能获得模型内部应力的试验方法而得到广泛应用。但是，在条纹级数低或条纹梯度低的区域，通常采用分析光弹等差线条纹来获得精确计算应力条件不够充分。为了体现光弹性全场测量的特点，首先提出两种改善等差线条纹的全场分析方式：一种是条纹细化法，可将原本宽而散的等差线转化成细而窄的黑白条带；另一种称为条纹倍增法，不需要额外载荷即可增加每一点的条纹级数，以产生数倍于原图的等色线图。这两种方法的基本原理都是利用光线多次穿过模型所产生的效应。在通常的透射式平面光弹仪的基础上，在模型的前后各安放一块部分透射部分反射的平面镜，使透射过模型的光线在此两块部分透射部分反射平面镜之间多重反射和透射。

早期的倍增器受材料、技术的限制，由于光路调节复杂、占用空间大，且光能损失巨大（倍增后的条纹只有原始条纹光强度的1％），还有复杂的后期处理过程等缺点而难以得到推广应用。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种非球面光弹性条纹倍增装置，能够提高条纹的倍增效果。

一种非球面光弹性条纹倍增装置，该倍增装置包括试验平台、激光器、扩束镜、第一偏振片、第一1/4波片、第一非球面准直镜、倍增器、光弹模型切片、第二非球面准直镜、第二1/4波片、第二偏振片、成像镜、光栏和数码相机；

倍增器安装在试验平台的中部，第一偏振片、第一1/4波片和第一非球面准直镜与第二非球面准直镜、第二1/4波片和第二偏振片从左到右依次水平对称安装在倍增器的左侧和右侧，激光器和扩束镜依次水平安装在第一偏振片的左侧且扩束镜位于第一非球面准直镜的焦点，成像镜、光栏和数码相机依次水平安装在第二偏振片的右侧且光栏位于第二非球面准直镜与成像镜组合后的焦点，所有部件的轴线均在同一水平线上。

所述的倍增器包括光弹模型切片和两套机械调节机构，机械调节机构包括部分反射部分透射平面镜、支点钢珠、L形固定板、可调节板、拉簧、步进微动马达a和b，其中可调节板与L形固定板的长和宽一致，可调节板上开有安装通孔；

L形固定板和可调节板平行布置，步进微动马达a和b分别通过螺旋丝杆安装在L形固定板的两端，螺旋丝杆穿过L形固定板并抵住可调节板的侧面，L形固定板的两端还通过拉簧和可调节板连接，支点钢珠穿过L形固定板的直角端并抵住可调节板的侧面，平面镜安装在可调节板的安装通孔内且L形固定板不会对平面镜产生干涉，光弹模型切片位于两套机械调节机构之间，倍增器的L形固定板垂直安装在试验台上。

所述的平面镜在内外表面分别镀增透和反射膜。

有益效果：（1）本实用新型采用微型马达带动精密丝杆驱动调节条纹倍增器反射透射镜面，在条纹倍增情况下，两块部分反射部分透射镜相互倾斜成一微小角度，实际大约为1/200弧度，相比早期的手动调节，可以保证调节角度的精确性，并脱离人工调节带来的不便和误差；（2）本实用新型采用小巧的固体激光或高能LED光源取代了原来的汞灯或钠灯光源，具有体积小、功耗小及噪音小功率大的优点；（3）本实用新型采用非球面镜取代了一般成像镜，不但有效消除像差，提高成像精度，缩短焦距，而且可将成像镜厚度大为减少，以减轻重量，从而使结构更加轻巧紧凑；（4）本实用新型采用数码相机作为记录元件，取代早期需要暗房、显定影等繁琐的胶片感光记录方式，可将采集到的图片直接传输入电脑，不但实时显示，而且实现了数字化结果输出，便于操作者分析；（5）本实用新型倍增器中的两块部分反射部分透射镜根据光源波长对内外表面分别镀增透和反射膜，以减少损耗，提高光能利用率。

附图说明

图1为本实用新型非球面光弹性条纹倍增装置的结构图。

图2为本实用新型倍增器结构的主视图。

图3为本实用新型倍增器结构的左视图。

其中，1-激光器、2-扩束镜、3-第一偏振片、4-第一1/4波片、5-第一非球面准直镜、6-倍增器、7-光弹模型切片、8-第二非球面准直镜、9-第二1/4波片、10-第二偏振片、11-成像镜、12-光栏、13-数码相机、14-平面镜、15-支点钢珠、16-L形固定板、17-可调节板

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。