Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synchronous Measurement of Out-of-Plane Displacement and Slopes by Triple-Optical-Path Digital Speckle Pattern Interferometry

Gu G.-Q., Xu G.-Z., Xu B.

Metrology and Measurement Systems

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

3--14

EN

This study proposes a triple-optical-path digital speckle pattern interferometry (DSPI) setup for measuring the full-field out-of-plane displacement and two orthogonal slopes simultaneously as well as independently. The designed setup contains one conventional out-of-plane speckle interferometer and two orthogonal modified shearographic interferometers with dual-observation geometry. In the setup, one laser device is used as the coherent source, and three monochrome cameras placed along a single line are used as the image acquisition device. Three correlation fringe patterns, one out-of-plane displacement fringe pattern and two slope fringe patterns, are captured synchronously by three cameras, and then are analysed using the phase-shifting technique to extract the phase distributions. The examinations of a practical non-contact measurement and a non-destructive testing (NDT) application by using the proposed setup are carried out in this study.

2

Inspection and monitoring of engineering structures by means of optical displacement sensors based on interferometry techniques

Łukaszewski D., Sałbut L., Kujawińska M., Dymny G.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 12

87-91

EN

Inspection and monitoring of engineering structures require simple, fast and remote acquisition, processing and visualization of relevant measuring data. Systems which utilize all above requirements are fundamental for Structural Health Monitoring (SHM). All necessary information should refer to safety threshold and sent to end user, who can accurately assess the health of an object in short time and schedule necessary actions in order to prevent accidences. The paper presents the novel approach to optical displacements sensors. Authors describe low-cost in-plane displacement and strain sensors for monitoring in crucial regions of big civil engineering structures (square millimeters area around welds, joints etc.) by means of two interferometry techniques: Grating Interferometry (GI) and Digital Speckle Pattern Interferometry (DSPI). In principle both of the methods applied have their specific requirements and can be used as complementary ones. GI requires specimen grating attached to the flat surface of an object under test, but it is the unique technique which may provide the information about fatigue process and increased residual stresses. DSPI works with a rough object surface, but due to differential measurements cannot be simply used for long time monitoring but to explore the actual behavior of a structure. We present both sensors working separately, but also we propose the technique which enables usage of the DSPI for long time or periodic monitoring by combining it in one sensor with GI in order to increase number of possible applications of the system. Both sensors can be manufactured by using low - cost replication technologies. The paper presents their mechanical and optical design along with laboratory tests of their main modules which are the sensor heads in the form of monolithic (plastic) and cavity waveguides. Finally, the exemplary applications of sensors in laboratory tests and on exemplary frame truss structure are presented and assessed.

PL

Kontrola i monitoring konstrukcji inżynierskich wymaga prostej, szybkiej i zdalnej akwizycji oraz przetwarzania i wizualizacji danych pomiarowych. Systemy spełniające powyższe wymagania są niezbędne do monitorowania stanu technicznego konstrukcji (ang. Structural Health Monitoring - SHM). Dane uzyskiwane przez systemy monitoringu powinny odnosić się do założonych poziomów bezpieczeństwa i być wysłane do końcowego użytkownika, aby mógł on w krótkim czasie ocenić stan obiektu i zaplanować niezbędne działania celem zapobiegnięcia wypadkom. W artykule zaprezentowano nowe podejście do optycznych czujników przemieszczeń. Opisano niskokosztową głowicę interferometryczną wykorzystującą metodę interferometrii siatkowej i cyfrowej interferometrii plamkowej do pomiarów przemieszczenia i odkształcenia w płaszczyźnie. Przedstawiono jej zastosowanie w monitoringu newralgicznych punktów wielkogabarytowych konstrukcji inżynierskich (regiony wokół spawów, połączeń itp.). W pracy przedstawiono również projekt mechaniczny i optyczny czujników oraz testy laboratoryjne ich głównych modułów (falowodowych głowic pomiarowych). Na koniec przedstawiono aplikację opracowanych czujników na przykładowej konstrukcji kratownicowej.

3

Sensor for in-plane displacement measurement based on combined grating and speckle pattern phase shifting interferometry

Łukaszewski D., Sałbut S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

Vol. 50 nr 4

1063-1072

EN

The aim of this paper is to present a novel concept of an in-plane displacement sensor head based on grating interferometry (GI) and digital speckle pattern interferometry (DSPI) methods as complementary ones in a single device. The ultimate aim of this is to show new directions of development of microsensors for experimental mechanics purposes. In the paper, complete designs of sensor heads along with tolerance calculation required for prototyping are considered and analyzed. Their advantages are pointed out depending on application. Also theoretical analysis of the state of polarization in a cavity sensor are performed and a polarization phase shifting method for automatic fringe pattern analysis is shown. Finally, the technology demonstrators of the designed sensor head and possible directions for their further development along with a proposal of replication are presented.

PL

W artykule przedstawiono nowe rozwiązanie głowicy do pomiaru przemieszczeń w płaszczyźnie z wykorzystaniem interferometrii siatkowej (GI) i cyfrowej interferometrii plamkowej (DSPI) jako uzupełniających się w jednym urządzeniu. Głównym celem proponowanego rozwiązania jest wskazanie nowych kierunków i możliwości rozwoju mikroczujników dla potrzeb mechaniki eksperymentalnej. W artykule przedstawiono projekt głowicy czujnika wraz z analizą tolerancji dla potrzeb wykonania prototypu. Dodatkowo wykonano analizy teoretyczne stanów polaryzacji we wnękowej konfiguracji czujnika oraz zaprezentowano polaryzacyjną zmianę fazy do automatycznej analizy obrazów prążkowych. Na koniec przedstawiono demonstrator technologii opracowanego czujnika i wskazano kierunki do dalszego rozwoju wraz z propozycją techniki replikacji.