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DE1920016A1 - Device for performing stress-optical measurements - Google Patents

Device for performing stress-optical measurements

Info

Publication number
DE1920016A1
DE1920016A1 DE19691920016 DE1920016A DE1920016A1 DE 1920016 A1 DE1920016 A1 DE 1920016A1 DE 19691920016 DE19691920016 DE 19691920016 DE 1920016 A DE1920016 A DE 1920016A DE 1920016 A1 DE1920016 A1 DE 1920016A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
model
screen
light
opening
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691920016
Other languages
German (de)
Inventor
Gerlach Dr-Ing Heinz-Dieter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GERLACH DR ING HEINZ DIETER
Original Assignee
GERLACH DR ING HEINZ DIETER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GERLACH DR ING HEINZ DIETER filed Critical GERLACH DR ING HEINZ DIETER
Priority to DE19691920016 priority Critical patent/DE1920016A1/en
Publication of DE1920016A1 publication Critical patent/DE1920016A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/18Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Gerät zur Durchführung spannungsoptischer Messungen Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Durchführung spannungsoptischer Messungen an Modellen von Bauteilen, bei dem eine Lichtquelle, zwei drehbare Polarisationsfilter, zwischen denen das Modell auf einem Modelltisch in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse in ;wenn zueinander senkrechten Richtungen verstellbar ist, und ein lichtdicht ausgebildetes Gehäuse (Kamera) mit einem Schirm zur Abbildung des Modells vorgesehen sind. Apparatus for performing stress-optical measurements The invention relates to a device for performing optical stress measurements on models of Components in which a light source, two rotatable polarization filters, between which the model on a model table in a plane perpendicular to the optical axis in; when mutually perpendicular directions can be adjusted, and a light-tight Housing (camera) with a screen for displaying the model are provided.

Bei bekannten Geräten dieser Art (vgl. z.B. USA-PS 5 293 9od) wird das odellbild auf einer Mattscheibe sichtbar gemacht, auf der es mechanisch ausgemessen werden kann. Die dabei erzielbare Genauigkeit ist nicht sehr groß, da wegen der Körnigkeit der Scheibe und wegen der geringen Lichtstärke Feinheiten des Modellbildes verloren gehen; sie ist aber auch von subjektiven Einflüssen abhängig, da die Auswertung des Mattscheibenbildes mit dem menschlichen Auge vorgenommen wird.In known devices of this type (see e.g. USA-PS 5 293 9od) the model image made visible on a ground glass, on which it is measured mechanically can be. The accuracy that can be achieved is not very great because of the Granularity of the pane and, because of the low light intensity, subtleties of the model image get lost; but it is also dependent on subjective influences, since the evaluation the focusing screen image is made with the human eye.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei spannungsoptischen Untersuchungen auftretende Lichtintensitäten in einfacher und sicherer Weise objektiv sehr genau zu messen und die dabei gewonnenen Daten gegebenenfalls in für Digitalrechenanlagen lesbare Form aufzubereiten.The invention is based on the problem of optical stress examinations Occurring light intensities in a simple and reliable way, objectively very precisely to measure and the data obtained in this way, if necessary, in for digital computer systems prepare legible form.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei Geräten der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Schirm zur Abbildung des Modells als lichtundurchlässige, diffus reflektierende Fläche ausgebildet ist, die ein Loch aufweist, durch das ein Lichtstrahl des Modellbildes ausgeblendet wird, der in Abhängigkeit von seiner Lichtstärke einen hinter dem Schirm angeordneten foto sensitiven iYIebvertaufnehmer steuert und zu deren Betrachtung ohne Störung des Modellbildes eine Beobachtungsöffnung in dem lichtdicht ausgebildeten Gehäuse vorgesehen ist.According to the invention, this object is the aforementioned in devices Art solved by the fact that the screen to depict the model as an opaque, diffuse reflective surface is formed which has a hole through which a The light beam of the model image is hidden, depending on its light intensity controls a photo-sensitive iYIbvert sensor located behind the screen and an observation opening for viewing them without disturbing the model image is provided in the light-tight housing.

Einzelne der genannten Teilmerkmale sind zweifellos für sich bekannt; die Erfindung wird daher auch nur in der neuen gemeinsamen Anwendung der vorgenannten Teilmerkmale gesehen.Some of the sub-features mentioned are undoubtedly known for themselves; the invention is therefore only in the new joint application of the aforementioned Part features seen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung werden bei der Beschreibung der Ausfü.hrungsbeispiele naher genannt und erläutert. Es zeigen: Abb. 1 das erfindungsgemäße Gerät in einer Seitenansicht; Abb. 2 den Schirm mit der zugehörigen Blende, vergrößert, im Schnitt; Abb. 3 das lichtdicht ausgebildete Gehäuse mit der Beobachtungsöffnung, von oben, im Schnitt; Abb. 4 das Blockschaltbild einer gesamten Spannungsoptik-Anlage.Further details and refinements of the invention are given in the description of the exemplary embodiments and explained in more detail. Show it: Fig. 1 shows the device according to the invention in a side view; Fig. 2 the screen with the associated screen, enlarged, in section; Fig. 3 the light-tight Housing with the observation opening, from above, in section; Fig. 4 the block diagram an entire voltage optics system.

Das in Abb. 1 gezeigte Gerät besteht aus einer spannungs optischen Bank, auf der eine Lichtquelle 1, zwei Polarisationsfilter 2 und 3, ein verstellbarer Modell tisch 4 und das lientdichte Gehäuse 5 mit seinen zugehörigen Teilen angeordnet e"nd Qlæ Lichtquelle dient eine gleichspannungsgespeiste Quecksilberhöchstarucklampe mit parabolischem Reflektor 6 und vorgesetzter Opalglasscheibe 70 Es kommt für die Durchführung der Messungen diffuses Licht zur Anwendung Dies hat den Vorteil, daß an die Parallelität und Oberflächengüte des Modells geringe Anforderungen gestellt werden müssen. Dieser Vorteil ist insbesondere bei aus dreidimensionalen Modellen herausgeschnittenen ebenen Scheiben wichtig, da bei diesen nur mit großem Aufwand eine sonst erforderliche hohe Oberflächengüte erreicht werden kann.The device shown in Fig. 1 consists of a voltage optical Bench on which a light source 1, two polarizing filters 2 and 3, an adjustable Model table 4 and the lientproof housing 5 with its associated parts arranged e "nd Qlæ light source is a high-pressure mercury lamp fed with direct voltage with parabolic reflector 6 and opal glass pane 70 in front. It comes for the Carrying out the measurements diffuse light for the application. This has the advantage that The requirements placed on the parallelism and surface quality of the model are low Need to become. This advantage is particularly evident in the case of three-dimensional models Cut out flat slices are important, as these only require a great deal of effort an otherwise required high surface quality can be achieved.

Die beiden Polarisationsfilter 2 und 3, die je mit einer Viertelwellenplatte verkittet sein können, sind je für sich, aber auch gemeinsam um die optische Achse 35 des Gerätes drehbar. Vorteilhafterweise wird dabei von einer im Prinzip bekannten Nac-hlaufsteuerung Gebrauch gemacht, die es ermöglicht, die Einstellung der Filter von einer vom Gerät entfernten Stelle vorzunehmen,.The two polarization filters 2 and 3, each with a quarter-wave plate Can be cemented, are each for themselves, but also together around the optical axis 35 of the device can be rotated. Advantageously, one is known in principle Use was made of follow-up control, which enables the setting of the filters to be carried out from a location remote from the device.

zu der auch die jeweilige Drehwinkelanzeige elektronisch übertragen werden kann (vgl. Abb. 4).to which the respective angle of rotation display is also electronically transmitted can be (see. Fig. 4).

Zwischen den beiden Folarisationsfiltern ist der Modelltisch 4 angeordnet, der zunächst einmal entsprechend der Größe des Modells in der Höhe grobverstellbar ist und dessen Oberteil, das das zu untersuchende Modell gegebenenfalls in einer Belastungs-oder Aufstelivorrichtung trägt, zur Durchführung der Messung in der Höhe und seitlich verschoben werden kann. Die Verstellung des Oberteils kann dabei von Hand oder aber von einer entfernt vom Gerät angeordneten Stelle durch elektronische Steuerung bewirkt werden (vgl. Abb. 4). Die Verschiebung des Modells anstelle der häufig üblichen Verschiebung des Schirmes hat den Vorteil, daß optische Inhomogenitäten und Fehler der Filter und der Linsen sowie eine ungleichmäßige Beleuchtungsstärke in den verschiedenen Modellpunkten nicht als Fehler in die Messung eingehen.The model table 4 is arranged between the two folarization filters, which is initially roughly adjustable in height according to the size of the model is and its upper part, which may contain the model to be examined in a Load or stand-up device is used to carry out the measurement in height and can be moved sideways. The adjustment of the upper part can be done by Hand or from a remote location from the device by electronic means Control can be effected (see Fig. 4). Moving the model instead of the frequently usual shifting of the screen has the advantage that optical inhomogeneities and defects in the filters and lenses, and uneven illuminance are not included as errors in the measurement in the various model points.

Das lichtdichte Gehäuse 5, das nach Art einer Kamera ausgebildet sein kann, enthält zur Abbildung des untersuchten Modells einen Schirm 8 (vgl. Abb. 3), der undurchsichtig ist und das auf ihn fallende Licht diffus reflektiert. Dieser Schirm weist in Richtung der optischen Achse 35 ein Loch 9 auf, das im Durchmesser größer ist als die größte vorkommende Öffnung einer hinter dem Loch 9 auswechselbar angeordneten Blende 10 (vgl. Abb. 2). Durch diese ist der ausgeblendete Lichtstrahl wahlweise auf eine für den jeweiligen Meßvorgang geP;nschte Form und Größe einstellbar.The light-tight housing 5, which can be designed in the manner of a camera can, contains a screen 8 to display the model under investigation (see Fig. 3), which is opaque and diffusely reflects the light falling on it. This In the direction of the optical axis 35, the screen has a hole 9 which is in diameter is larger than the largest existing opening behind the hole 9 replaceable arranged aperture 10 (see. Fig. 2). Through this is the masked light beam optionally adjustable to a shape and size required for the respective measuring process.

Je nach der Feinheit der Struktur des nu untersuchenden Modellbildes wird man eine größere oder kleinere Öffnung der Blende 10 wählen; sie kann z.B. rechteckig gewählt werden, wobei es dann vorteilhaft ist, wenn die Öffnung der Blende so eingestellt wird, daß die Richtung der längeren Seite des Rechtecks mit der längs der Auswertelinie vorherrschenden Richtung der Isochromaten oder Isoklinen übereinstimmt. In diesem Fall ist nämlich die Blendenfläche größer als bei einer kreisförmigen Blendenöffnung, deren Durchmesser mit der Rechteckbreite übereinstimmt und die daher gleiche photometasche Auflösung gestattet und demzufolge auch die der Fläche proportionale Fotospannung. Die Auswertelinie ist dabei diejenige durch das Modellbild gelegte Gerade, auf der alle Punkte liegen, die bei einer Messung ausgewertet werden.Depending on the fineness of the structure of the model image to be examined one will choose a larger or smaller opening of the aperture 10; it can e.g. be chosen rectangular, it is advantageous if the opening of the diaphragm is set so that the direction of the longer side of the rectangle coincides with the longitudinal the predominant direction of the isochromatic or isoclinic lines corresponds to the evaluation line. In this case, the diaphragm area is larger than in the case of a circular one Aperture opening, the diameter of which corresponds to the width of the rectangle and therefore The same photometallic resolution is permitted and consequently that which is proportional to the area Photo voltage. The evaluation line is the one laid through the model image Straight line on which all points lie that are evaluated during a measurement.

Die Blende kann vorteilhafterweise aus einem lichtundurchlässigen, in einer in einem Einschub 34 drehbaren Halterung 11 untergebrachten Plättchen 10 bestehen, das in seiner Mitte eine lichtdurchlässige, der gewünschten Öffnungsform entsprechende Aussparung aufweist. Vorzugsweise kann als Zbnde eine fotografische Platte verwendet werden, die auf fotografischem Wege belichtet wird, wobei als Objekt eine der gewünschten Aussparung entsprechende vergrößerte Fläche dient, so daß nach der fotografischen Entwicklung in einer fotografisch geschwärzten lichtundurchlässigen Fläche 32 die gewünschte Aussparung in der erforderlichen Verkleinerung als ungeschwärzte lichtdurchlässige Fläche 33 vorhanden ist.The screen can advantageously consist of an opaque, in a holder 11 which can be rotated in a slide-in unit 34 exist, which in its middle a translucent, the desired opening shape has a corresponding recess. A photographic one can preferably be used as the ignition Plate are used, which is exposed by photographic means, with as an object an enlarged area corresponding to the desired recess is used, so that after the photographic development in a photographically blackened opaque Area 32 the desired recess in the required reduction as a non-blackened one translucent surface 33 is present.

Zwischen der Blende 10 und einem fotosensitiven Meßwertaufnehmer 12 kann zur Bündelung des durch die Öffnung der Blende 10 fallenden Lichtstrahles eine Sammellinse 13 (Abb. 3) vorgesehen sein.Between the diaphragm 10 and a photosensitive transducer 12 can for focusing the light beam falling through the opening of the diaphragm 10 a Converging lens 13 (Fig. 3) may be provided.

Der hinter dem Schirm 8 angeordnete Meßwertaufnehmer 12, der z.R.The transducer 12 arranged behind the screen 8, the z.R.

ein Sekundärelektronenvervielfacher sein kann, steuert die Anzeige eines Digitalvoltmeters 14 wnd/oder die Registrierung des gefundenen Meßwertes auf einem Schreiber 15 und gegebenenfalls auf einem Drucker oder Stanzer 16.may be a secondary electron multiplier controls the display a digital voltmeter 14 wnd / or the registration of the measured value found a writer 15 and possibly on a printer or punch 16.

Der eßwertaufnehmer 12 ermöglicht aber auch in einfacher und sicherer Weise eine Scharfstellung des Modellbildes, die dann erzielt ist, wenn die Differenz der Ausgangssignale des Meßwertaufnehmers bei hellen und dunklen Stellen des Modellbildes einen Größtwert erreicht hat.The Eßwertaufnehmer 12 but also makes it easier and safer Way a focusing of the model image, which is achieved when the difference the output signals of the transducer for light and dark areas of the model image has reached a maximum value.

Dieselben Anzeige- und Registriergeräte können vorteilhafterweise über einen Umschalter 17 wahlweise an die Meßwertaufnehmer 18, 18' und 19 der Steuereinrichtungen für die Einstellung des Modelltisches 4 und der Polarisationsfilter 2, 3 anschaltbar sein. Auf diese Weise sind alle Schalt-, Steuer- und Meßwertaufzeichnungseinrichtungen an einer Stelle vereinigt, die nicht einmal unmittelbar an dem Gerät zu liegen braucht.The same display and registration devices can advantageously Via a switch 17 optionally to the transducers 18, 18 'and 19 of the control devices for setting the model table 4 and the polarization filters 2, 3 can be switched on be. In this way, all switching, control and measured value recording devices are united at a point that does not even need to be directly on the device.

Es ist vorteilhaft, die Fläche des Schirmes 8 in dem lichtdicht ausgebildeten Gehäuse zur Einstellung des zu untersuchenden Modell es 20 und zur Einstellung der gewünschten Auswertelinie mit einer Koordinateneinteilung zu versehen. Die gewünschten Einstellungen werden damit sehr erleichtert.It is advantageous, the surface of the screen 8 in the light-tight formed Housing for setting the model to be examined es 20 and for setting the to provide the desired evaluation line with a coordinate division. The desired This makes settings much easier.

Es ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes, daß -das Modellbild in Räumen mit Tageslicht betrachtet werden kann; hierzu ist eine Beobachtungsöffnung in dem lichtdicht ausgebildeten Gehäuse 5 vorgesehen. Diese Öffnung kann als ungefähr senkrecht zur optischen Achse 35 des Gerätes angebrachter Tubus 21 (Abb. 3) ausgebildet sein, dessen Okularöffnung 22 z.B. durch einen Kameraverschluß verschließbar ist.It is a further advantage of the device according to the invention that the Model image can be viewed in rooms with daylight; for this purpose there is an observation opening provided in the light-tight housing 5. This opening can be as approximate tube 21 (Fig. 3) attached perpendicular to the optical axis 35 of the device the eyepiece opening 22 of which can be closed, for example, by a camera shutter.

In dem lichtdicht ausgebildeten Gehäuse 5 ist ein in der optischen Achse des Tubus 21 liegender, verstellbarer Planspiegel 23 vorgesehen, der wahlweise eine Betrachtung der gesamten Fläche des Schirmes 8 oder aber nur eines Teiles davon durch den Tubus 21 ermöglicht, und der derart angeordnet ist, daß er außerhalb des Bereiches der vom Objektiv 24 zum Schirm 8 verlaufenden Lichtstrahlen des Modellbildes liegt, so daß dieses in keiner Weise gestört wird.In the light-tight housing 5 is an optical Axis of the tube 21 lying, adjustable plane mirror 23 is provided, the optional a consideration of the entire area of the screen 8 or only part of it made possible by the tube 21, and which is arranged such that it is outside the Area of the light rays of the model image running from the lens 24 to the screen 8 so that it is not disturbed in any way.

Sowohl der Schirm 8 (mit Sammellinse 13 und Meßwertaufnehmer 12) als auch das schon genannte Objektiv 24 auff8im Schirm gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 5 können zur Scharfeinstellung des Modellbildes und zur Wahl des Vergrößerungsmaßstabes gegenüber dem Modell 20 in Richtung der optischen Achse 35 des Gerätes auf Einrichtungen 37 zur Parallelführung der erwähnten Teile verschiebbar ausgebildet sein. Weiterhin kann die Einrichtung zur Parallelführung gemeinsam mit den vorgenannten Teilen gegenüber dem Modell 20 in Richtung der optischen Achse 35 des Gerätes zur Einstellung des Modellbildes auf einer weiteren Führung 38 verschiebbar ausgebildet sein.Both the screen 8 (with converging lens 13 and transducer 12) as also the lens 24 already mentioned on the side of the screen opposite the screen Housing 5 can be used to focus the model image and to select the magnification compared to the model 20 in the direction of the optical axis 35 of the device on facilities 37 be designed to be displaceable for parallel guidance of the parts mentioned. Farther can the device for parallel guidance together with the aforementioned parts opposite the model 20 in the direction of the optical axis 35 of the device for setting the Model image be designed to be displaceable on a further guide 38.

Vor dem Objektiv 24 können in nicht näher dargestellter Weise noch verschiedene Filter 36 einsetzbar vorgesehen sein, durch die es möglich ist, trotz Beibehalten derselben Lichtquelle 1 Licht verschiedener Wellenlängen auf den Schirm zu werfen.In front of the lens 24, in a manner not shown in detail various filters 36 can be provided, through which it is possible, in spite of Keeping the same light source 1 light of different wavelengths on the screen to throw.

Die Betriebsweise des Gerätes ist aus Abb. 4 ersichtlich. Zur Durchführung einer Messung an einem Modell 20 wird der Modell tisch 4, der auf seinem Oberteil außer dem Modell auch noch eine - der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte - zugehörige Belastungsvorrichtung tragen kann,-so eingestellt, daß durch weitere Höhenverstellung des Oberteil es alle gewünschten Teile des Modells in Höhe der optischen Achse 35 des Gerätes gebracht werden können. Die Höhenverstellung des Oberteil es und auch eine etwaige Seitenverstellung kann entweder unmittelbar von Hand vorgenommen werden oder aber durch elektronische Steuerung von elektrisch angetriebenen Verstelleinrichtungen 25, 26 mittels einer Steuereinrichtung 27, wobei das Maß der Verstellung durch die Meßwertaufnehmer 18, 18' zur Steuerstelle zurückgemeldet werden kann.The mode of operation of the device can be seen in Fig. 4. To carry out a measurement on a model 20 is the model table 4, which is on its upper part in addition to the model, there is also one - not shown for the sake of clarity - Can carry associated loading device, -so set that by further Height adjustment of the upper part it all desired parts of the model in the amount of optical axis 35 of the device can be brought. The height adjustment of the Upper part it and any side adjustment can either be directly from Can be done manually or by electronic control of electrically powered Adjusting devices 25, 26 by means of a control device 27, the extent of the Adjustment by the transducers 18, 18 'are reported back to the control station can.

Nach Einschalten der Lichtquelle 1 werden die beiden Polarisationsfilter 2 und 3 ebenfalls entweder von Hand oder aber durch elektronische Steuerung von elektrisch angetriebenen Verstelleinrichtungen 28, 29 mittels einer Steuereinrichtung 19 in der gewünschten Weise eingestellt, wobei die Größe der Winkelstellung durch Meßwertaufnehmer 30, 31 zur Steuerstelle zurückgemeldet wird.After switching on the light source 1, the two polarization filters 2 and 3 also either by hand or by electronic control of electrically driven adjustment devices 28, 29 by means of a control device 19 set in the desired manner, the size of the angular position by Sensor 30, 31 is reported back to the control station.

Das Modell 20 wird mittels des Objektivs 24 auf dem Schirm 8 des lichtdicht ausgebildeten Gehäuses 5 abgebildet. Dieses Bild kann durch den Tubus 21 betrachtet werden. Danach wird das Modell 20 auf dem Modelltischoberteil so weit in der Höhe verstellt, bis der zu untersuchende Bildabschnitt in Höhe der optischen Achse 35 des Gerätes liegt. Diese Einstellung wird durch eine Koordinateneinteilung auf dem Schirm 8 erleichtert.The model 20 is light-tight by means of the lens 24 on the screen 8 of the trained housing 5 shown. This image can be viewed through the tube 21 will. Then the model 20 is so high on the model table top adjusted until the image section to be examined is level with the optical axis 35 of the device. This setting is determined by a coordinate system on the Umbrella 8 relieved.

Nach Scharfeinstellung des Bildes mittels des Meßwertaufnehmers 12 werden durch allmähliche Seitenverstellung des Oberteil es des Modelltisches nacheinander alle Punkte des Modells längs der gewünschten Auswertelinie auf ihre Lichtintensität gemessen und zwar jeweils durch den durch das Loch 9 und die Öffnung der Blende 10 ausgeblendeten Lichtstrahl, der über die Sammellinse 13 auf den Meßwertaufnehmer 12 fällt, Das Ausgangssignal des Meßwertaufnehmers 12 steuert dann über die Steuervorrichtung 39 ein Digital-Voltmeter 14 und gegebenenfalls Druck- oder anderer Registriereinrichtungen 16, an denen das jeweilige Meßergebnis abgelesen bzw. festgehalten werden kann.After focusing the image by means of the transducer 12 are successively achieved by gradually adjusting the side of the upper part of the model table all points of the model along the desired evaluation line for their light intensity measured through the hole 9 and the opening of the diaphragm 10 masked light beam, which through the converging lens 13 on the transducer 12 falls, The output signal of the transducer 12 then controls Via the control device 39, a digital voltmeter 14 and, if necessary, pressure or other recording devices 16 on which the respective measurement result can be read or can be recorded.

Gegenüber allen bisher bekannten Geräten der hier infrage kommenden Gattung weist der Anmeldungsgegenstand den'Vorteil auf, daß die spannungsoptischen Daten objektiv durch elektronische Messung erfaßt werden. Diese Daten können daher in für Digitalanlagen lesbare Form umgewandelt werden. Dabei wird gegenüber den bisher bekannten Geräten nicht nur die MeBgenauigkeit, sondern auch die Meßgeschwindigkeit erhöht. Eine weitere Erhöhung der Meßgenauigkeit ergibt sich ferner noch durch die Verwendung der besonders ausgebildeten, der jeweiligen Messung anpaßbaren Blenden. Schließlich ist es ein großer Vorteil, insbesondere für die die Messung Durchführenden, daß die Messungen in Räumen mit Tageslicht oder normaler Beleuchtung durchgeführt werden können, also daß kein abgedunkelter Meßraum erforderlich ist.Compared to all previously known devices, the one in question here The subject of the application has the advantage that the optical voltage Data can be objectively acquired by electronic measurement. This data can therefore can be converted into a form that can be read by digital systems. This is compared to the previously known devices not only the measuring accuracy, but also the measuring speed elevated. A further increase in the measurement accuracy results from the Use of the specially designed diaphragms that can be adapted to the respective measurement. After all, it is a great advantage, especially for those performing the measurement, that the measurements are carried out in rooms with daylight or normal lighting can be, so that no darkened measuring room is required.

Claims (19)

Patentansprüche Claims Gerät zur Durchführung spannungsoptischer Messungen an Modellen von Bauteilen, bei denen eine Lichtquelle, zwei drehbare Polarisationsfilter, zwischen denen - das Modell auf einem Modelltisch in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse in zwei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar ist, und ein lichtdicht ausgebildetes Gehäuse (Kamera) mit einem Schirm zur Abbildung des Modells vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (8) zur Abbildung des Modells (20) aLs lichtundurchlässige, diffus reflektierende Fläche ausgebildet ist, die ein Loch (9) aufweist, durch das ein Lichtstrahl des Modellbildes ausgeblendet wird, der in Abhängigkeit von seiner Lichtstärke einen hinter dem Schirm angeordneten fotosensitiven Meßwertaufnehmer (12) steuert, und zu deren Betrachtung ohne Störung des Modellbildes eine Beobachtungsöffnung (21) in dem lichtdicht ausgebildeten Gehäuse (5) vorgesehen ist.Device for performing optical stress measurements on models of Components in which a light source, two rotatable polarization filters, between which - the model on a model table in a plane perpendicular to the optical Axis is adjustable in two mutually perpendicular directions, and a light-tight designed housing (camera) provided with a screen for displaying the model are, characterized in that the screen (8) for displaying the model (20) As an opaque, diffusely reflective surface is formed, which has a hole (9), through which a light beam of the model image is masked out, the Depending on its light intensity, a photosensitive arranged behind the screen The measured value pick-up (12) controls and allows them to be viewed without disturbing the model image an observation opening (21) is provided in the light-tight housing (5) is. 2. Gerät nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n; z e i c h n e t daß das Loch (9) im Schirm (8) in Richtung der optischen Achse (35) des Gerätes vorgesehen ist. 2. Device according to claim 1, d a d u r c h e k e n n; z e i c h n e t that the hole (9) in the screen (8) in the direction of the optical axis (35) of the Device is provided. 3. Gerät nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Loch (9) eine Blende (10) auswechselbar angeordnet ist, durch die der ausgeblendete Lichtstrahl wahlweise auf eine für den jeweiligen Meßvorgang gewünschte Form und Größe einstellbar ist.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that behind the hole (9) a diaphragm (10) is arranged interchangeably through which the masked light beam can optionally be switched to the one desired for the respective measuring process Shape and size is adjustable. 4. Gerät nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (9) im Schirm (8) größer als die vorkommende größte Öffnung der Blende (10) ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the hole (9) in the screen (8) is larger than the largest opening that occurs in the diaphragm (10). 5. Gerät nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Blende (10) als Rechteck ausgebildet ist.5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the opening the diaphragm (10) is designed as a rectangle. 6. Gerät nach Patentanspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Lage der rechteckigen Öffnung der Blende (10) derart eingestellt ist, daß die Richtung der längeren Seite des Rechtecks mit der vorherrschenden Richtung der Isochromaten oder Isoklinen längs der Auswertelinie übereinstimmt.6. Device according to claim 5, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the position of the rectangular opening of the diaphragm (10) is set in this way is that the direction of the longer side of the rectangle with the prevailing direction of isochromates or isoclines along the evaluation line coincides. 7. Gerät nach Patentanspruch 3, r dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (10) aus einem lichtundurchlässigen, in einer drehbaren Halterung (11) untergebrachten Plättchen besteht, das in seiner Mitte eine lichtdurchlässige, der gewünschten Öffnungsform entsprechende Aussparung aufweist.7. Apparatus according to claim 3, characterized in that the Aperture (10) made of an opaque, housed in a rotatable holder (11) Platelet consists of a translucent, the desired opening shape in its center has a corresponding recess. 8. Gerät nach Patentanspruch 7, dadurcii gekennzeichnet, daß als Blende (10 eine fotografische Platte verwendet ist, die auf fotografischem Wege belichtet wird, wobei als Objekt eine der gewünschten Aussparung entsprechende vergrößerte Fläche dient, so daß nach der Entwicklung in einer fotografisch geschwärzten lichtundurchlässigen Fläche die gewünschte Aussparung in der erforderlichen Verkleinerung als ungeschwärzte lichtdurchlässige Fläche vorhanden ist. 8. Apparatus according to claim 7, characterized dadurcii that as Aperture (10 a photographic plate is used that is photographic is exposed, with an enlarged object corresponding to the desired recess Area serves so that after development in a photographically blackened opaque Area the desired recess in the required reduction as unslackened translucent surface is available. 9. Gerät nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Blende (10) und dem fotosensitiven Meßwertaufnehmer (12) eine Sammellinse (i3) zur Bündelung des durch die Öffnung der Blende (10) fallenden Lichtstrahles vorgesehen ist. 9. Apparatus according to claim 3, characterized in that between the diaphragm (10) and the photosensitive transducer (12) a converging lens (i3) provided for bundling the light beam falling through the opening of the diaphragm (10) is. 10. Gerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hinter dem Schirm (8) angeordnete Meßwertaufnehmer (12) die Anzeige eines Digitalvoltmeters (14) und/oder die Registrierung des Meßwertes auf einem Schreiber oder Drucker oder anderem Registriergerät (16) steuert.10. Apparatus according to claim 1, characterized in that the behind the screen (8) arranged transducer (12) the display of a digital voltmeter (14) and / or the registration of the measured value on a recorder or printer or other registration device (16) controls. 11. Gerät nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (12) die Scharfstellung des Modellbildes ermöglicht, die dann erzielt ist, wenn die Differenz der Ausgangssignale des Meßwertaufnehmers bei hellen und dunklen Stellen des Modellbildes einen Größtwert erreicht hat.11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the The measured value sensor (12) enables the model image to be focused, which is then achieved is when the difference in the output signals of the transducer at bright and dark areas of the model image has reached a maximum value. 12. Gerät nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben Anzeige- und Registriergeräte (14, 15, 16) wahlweise an die Meßwertaufnehmer (18, 18', 19) der Steuereinrichtungen für die Einstellung des Modelltisches (4) und der Polarisationsfilter (2, 3) anschaltbar sind.12. Apparatus according to claim 10, characterized in that the same Display and recording devices (14, 15, 16) optionally to the transducers (18, 18 ', 19) of the control devices for setting the model table (4) and the Polarization filters (2, 3) can be switched on. 13. Gerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellhilfe zur Einstellung des Modells (20) auf dem Modelltisch (4) und zur Einstellung der gewünschten Auswertelinie die Fläche des Schirmes (8) eine Koordinateneinteilung aufweist.13. Apparatus according to claim 1, characterized in that as an adjustment aid for setting the model (20) on the model table (4) and for setting the desired evaluation line the area of the screen (8) a coordinate division having. 14. Gerät nach Patentanspruch 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Beobachtungsöffnung in dem lichtdichten Gehäuse (5) als ungefähr senkrecht zur optischen Achse (35) des Gerätes angebrachter Tubus (21) ausgebildet ist, dessen Okularöffnung (22) verschließbar ist.14. Device according to claim 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h e t that the observation opening in the light-tight housing (5) as approximately tube (21) attached perpendicular to the optical axis (35) of the device is, the eyepiece opening (22) can be closed. 15. Gerät nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem lichtdicht ausgebildeten Gehäuse (5) ein in Richtung der optischen Achse des Tubus (21) liegender, verstellbarer Planspiegel (23) vorgesehen ist, der wahlweise eine Betracbting der gesamten Fläche des Schirmes (8) oder aber nur eines Teiles davon durch den Tubus ermöglicht, und der derart angeordnet ist, daß er außerhalb des Bereiches der vom Objektiv (24) zum Schirm (8) verlaufenden Lichtstrahlen des Modellbildes liegt.15. Apparatus according to claim 14, characterized in that in the light-tight housing (5) in the direction of the optical axis of the tube (21) lying, adjustable plane mirror (23) is provided, the optional one Considering the entire surface of the screen (8) or only part of it made possible by the tube, and which is arranged such that it is outside of the Area of the light rays of the model image running from the lens (24) to the screen (8) lies. 16. Gerät nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Schirm (8) als auch das auf der dem Schirm (8) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (5) vorgesehene Objektiv (24) gegenüber dem Modell (20) in Richtung der optischen Achse (35) des Gerätes auf Einrichtungen zur Parallelführung (37) der erwähnten Teile verschiebbar ausgebildet sind.16. Apparatus according to claim 15, characterized in that both the screen (8) as well as the one on the opposite side of the screen (8) Housing (5) provided lens (24) compared to the model (20) in the direction of the optical axis (35) of the device on devices for parallel guidance (37) of the mentioned parts are designed to be displaceable. 17. Gerät nach Patentanspruch 16, dadurqh gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Parallelführung (37) gemeinsam mit den vorgenannten Teilen gegenüber dem Modell (20) in Richtung der optischen Achse des Gerätes auf einer weiteren Führung (38) verschiebbar ausgebildet ist.17. Apparatus according to claim 16, characterized in that the dadurqh Device for parallel guidance (37) together with the aforementioned parts opposite the model (20) in the direction of the optical axis of the device on a further guide (38) is designed to be displaceable. 18. Gerät nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Objektiv (24) verschiedene Pilter (36) einsetzbar vorgesehen sind, durch die von ein- und derselben Lichtquelle (1) Licht verschiedener Wellenlängen auf den Schirm geworfen wird.18. Apparatus according to claim 16, characterized in that before the objective (24) different pilter (36) are provided which can be used from one and the same light source (1) light of different wavelengths on the Umbrella is thrown. 19. Gerät nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebungen zur Einstellung des Modellbildes und auch die Maßnahmen zur Einstellung der Polarisationsfilter (2, 3) sowie des Modelltisches (4) wahlweise von Hand oder aber von einer entfernt vom Gerät angeordneten Stelle durch elektronische Steuerung bewirkt werden.19. Apparatus according to claim 16, characterized in that the Shifts for setting the model image and also the measures for setting the polarization filter (2, 3) and the model table (4) either by hand or but from a remote location from the device by electronic control be effected. LeerseiteBlank page
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