[發(fā)明專(zhuān)利]積木式光彈儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010108218.0
• 申請(qǐng)日: 2010-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102147302A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑞明;嚴(yán)承藹;劉向陽(yáng);徐志民;李華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京翔宇力創(chuàng)科技發(fā)展有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01L1/24
• 分類(lèi)號(hào): G01L1/24;G02B7/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光彈儀，具體涉及一種集V型反射式測(cè)量、直角反射式測(cè)量和透射式測(cè)量功能中的兩種或三種功能于一體的積木式光彈儀。

背景技術(shù)

光彈性技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力測(cè)試的重要手段之一，其具體測(cè)量結(jié)構(gòu)可分為透射式測(cè)量結(jié)構(gòu)和反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)，與之相對(duì)應(yīng)地有透射式光彈儀和反射式光彈儀。

透射式光彈儀(見(jiàn)圖1)在運(yùn)行時(shí)，光源0、起偏鏡1、1/4波片2和6、檢偏鏡7、被測(cè)對(duì)象3、濾光片4、補(bǔ)償器5和攝像機(jī)8布置在一直線(xiàn)上，通過(guò)起偏鏡1形成的偏振光穿過(guò)各部件到達(dá)攝像機(jī)8，攝像機(jī)8獲得干涉條紋圖像，對(duì)該干涉條紋圖像加以分析后可獲取被測(cè)對(duì)象上的應(yīng)力變化。通常，所測(cè)對(duì)象為一結(jié)構(gòu)模型，所述結(jié)構(gòu)模型被安裝在加載框上，并通過(guò)該加載框上的應(yīng)力加載機(jī)構(gòu)和測(cè)力傳感器對(duì)該結(jié)構(gòu)模型作用一定大小的力。

反射式光彈儀根據(jù)其測(cè)量光路為V型光路還是直角型光路，而分為V型反射式光彈儀(見(jiàn)圖2)和直角反射式光彈儀(圖3)，相對(duì)應(yīng)地具有V型反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)和直角反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)。它們都是通過(guò)在實(shí)際結(jié)構(gòu)件表面10粘接可以反射的光貼片9材料，利用反射光路來(lái)測(cè)量不透明結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變場(chǎng)分布的方法。V型反射式光彈儀在運(yùn)行時(shí)，起偏鏡1和檢偏鏡7與被被測(cè)對(duì)象9構(gòu)成V型光路。直角反射式光彈儀還包括一個(gè)半反射鏡11，在測(cè)量過(guò)程中，入射光經(jīng)過(guò)半反射鏡11反射后基本垂直于構(gòu)件表面10入射，并沿法向返回，接著穿過(guò)半反射鏡11、檢偏鏡7等后進(jìn)入攝像機(jī)8。

在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，根據(jù)被測(cè)對(duì)象和測(cè)試要求的不同，要分別用到透射式光彈儀、V型反射式光彈儀和直角反射式光彈儀。

因此，對(duì)于測(cè)試機(jī)構(gòu)而言，要分別購(gòu)置三種測(cè)量?jī)x器來(lái)滿(mǎn)足實(shí)際?的測(cè)量要求，其測(cè)量成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種積木式光彈儀，包括一個(gè)光源、一個(gè)由一個(gè)起偏鏡和一個(gè)1/4玻片組成的起偏鏡組、一個(gè)由一個(gè)檢偏鏡和一個(gè)1/4玻片組成的檢偏鏡組、以及一個(gè)攝像機(jī)，其中，還包括：

兩個(gè)分別驅(qū)動(dòng)起偏鏡組和檢偏鏡組，使起偏鏡組和檢偏鏡組進(jìn)行獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)和同步地旋轉(zhuǎn)的微型步進(jìn)電機(jī)；以及

一個(gè)支撐基板，其用于將所述光源、起偏鏡組、檢偏鏡組以及攝像機(jī)可拆卸地固定在其上，以依次組成V型反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)和透射式測(cè)量結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的積木式光彈儀還包括一個(gè)半反射鏡，其用于可拆卸地固定在支撐基板上，以與光源、起偏鏡組、檢偏鏡組以及攝像機(jī)組成直角反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)。

該光彈儀經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的積木式的組裝變換，可以實(shí)現(xiàn)V型反射式光彈儀、直角反射式光彈儀以及透射式光彈儀測(cè)量功能。通過(guò)這種靈活的組裝方式，一些元器件得以重復(fù)利用，從而大大降低了測(cè)量成本。采用微型步進(jìn)電機(jī)，也使整個(gè)光彈儀更易于攜帶，并且也使測(cè)量精度提高。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在結(jié)合附圖，以具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明的積木式光彈儀給予進(jìn)一步說(shuō)明。但這些實(shí)施例對(duì)于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍并無(wú)限制，本申請(qǐng)的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。

由于光彈測(cè)量技術(shù)已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，為此，對(duì)公知部分將作簡(jiǎn)要描述。

圖1是透射式光彈儀的簡(jiǎn)化光路圖；

圖2是V型反射式光彈儀的簡(jiǎn)化光路圖；

圖3是直角反射式光彈儀的簡(jiǎn)化光路圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的積木式光彈儀在組裝為V型反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)時(shí)的立體圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的微型步進(jìn)電機(jī)的布置圖；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的積木式光彈儀在組成透射式測(cè)量結(jié)構(gòu)時(shí)，所相關(guān)的透射支架及其上的安裝部件的立體圖；

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的積木式光彈儀在組成直角反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)時(shí)的立體圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的支撐基板的立體圖；

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的積木式光彈儀在組成V型反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)時(shí)，所需調(diào)整的角度A；

圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的積木式光彈儀中的光源部分及散熱結(jié)構(gòu)；

圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的積木式光彈儀中的帶有數(shù)顯游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償器部分。

具體實(shí)施方案

本發(fā)明的積木式光彈儀包括一個(gè)光源、一個(gè)由一個(gè)起偏鏡和一個(gè)1/4玻片組成的起偏鏡組、一個(gè)由一個(gè)檢偏鏡和一個(gè)1/4玻片組成的檢偏鏡組、以及一個(gè)攝像機(jī)，其中，還包括：

兩個(gè)分別驅(qū)動(dòng)起偏鏡組和檢偏鏡組，使起偏鏡組和檢偏鏡組進(jìn)行獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)和同步地旋轉(zhuǎn)的微型步進(jìn)電機(jī)；以及