FR2472763A1 - Optical positioning system for high temp. test specimen - uses lens forming image of specimen on photocell whose output controls servo positioning mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention a pour objet un appareillage pour la visée optique de corps portés à haute température en vue d'en étudier le comportement lorsqu'ils sont soumis simultanément à des effets mécaniques et à des effets thermiques.intenses. The invention relates to an apparatus for the optical sighting of bodies carried at high temperature in order to study their behavior when they are simultaneously subjected to mechanical effects and to thermal effects.
C'est le cas, notamment, de l'étude d'ablation de matériaux destinés à constituer des tuyères de propulseurs à réaction ou des ogives de fusées. C'est aussi le cas des essais mécaniques pratiqués à chaud sur des éprouvettes bridées sur des machines d'essai de traction ou de compression. This is the case, in particular, of the study of ablation of materials intended to constitute thrusters of jet engines or rocket warheads. This is also the case for mechanical tests performed hot on test specimens clamped on tensile or compression testing machines.
Dans certains procédés prévus pour étudier les conditions d'ablation, on soumet la face frontale d'une éprouvette simultanément à l'impact d'un faisceau laser, qui porte sa température à une valeur très élevée,et à un jet gazeux qui provoque une érosion locale. In certain methods designed to study the ablation conditions, the front face of a specimen is subjected simultaneously to the impact of a laser beam, which raises its temperature to a very high value, and to a jet of gas which causes a local erosion.
Il est impératif que certaines des conditions d'essai restént constantes au cours du temps en particulier, que la position de la face frontale ne varie pas. OrS du fait m8me de l'ablation du matériau, ladite face frontale, Si aucune mesure n'est prise, se déplace progressivement par rapport au plan focal du faisceau laser
n a proposé d'intégrer l'éprouvette dans une boucle d'asservissement propre à maintenir constante la position de la face frontale de l'éprouvette.It is imperative that some of the test conditions remain constant over time in particular, that the position of the front face does not vary. As a result of the ablation of the material, said front face, if no measurement is taken, moves progressively with respect to the focal plane of the laser beam
It has been proposed to integrate the test piece into a servo loop capable of keeping the position of the front face of the test piece constant.
Dans l'appareillage connu, la face frontale de l'éprouvette est interposée sur le trajet d'un second faisceau laser, de visée, tombant sur un récepteur photo-électrique. In the known apparatus, the front face of the specimen is interposed in the path of a second laser beam, aiming, falling on a photoelectric receiver.
L'ablation de la face frontale fait varier l'occulation du faisceau de visée,de sorte que le récepteur photo-électrique
fournit un signal variable mis à profit pour commander l'asservissement.The ablation of the frontal face varies the occult of the aiming beam, so that the photoelectric receiver
provides a variable signal used to control the servo.
Le fonctionnement d'une telle installation n'est pas pleinement satisfaisant. D'une part, en effet l'énergie reçue par le récepteur photo-électrique recevant le faisceau laser de visée dépend non seulement de l'occultation du faisceau incident, mais aussi de la lumière ambiante et de la nature du milieu traversé par le faisceau. A cet égard, le plasma qui se forme à proximité de la face frontale et les particules qui s'en détachent jouent un rôle perturbateur sensible qui introduit des erreurs dans la détermination de la position de l'éprouvette et fausse les mesures. The operation of such a facility is not fully satisfactory. On the one hand, the energy received by the photoelectric receiver receiving the aiming laser beam depends not only on the occultation of the incident beam, but also on the ambient light and the nature of the medium traversed by the beam. . In this respect, the plasma that forms near the front face and the particles that come off play a significant disruptive role that introduces errors in the determination of the position of the specimen and distorts the measurements.
L'utilisation d'un filtre interférentiel, à bande passante étroite, ne résout pas ces difficultés, même si le faisceau laser de visée a une énergie relativement grande. The use of an interference filter with a narrow bandwidth does not solve these difficulties, even if the aiming laser beam has a relatively high energy.
Le procédé et l'appareillage selon l'invention éliminent ces inconvénients. The method and apparatus according to the invention eliminate these disadvantages.
Le procédé est caractérisé par ce fait qu'il fait application de l'énergie lumineuse émise par un point dlune plage de la face frontale même de l'éprouvette recevant le faisceau laser de chauffage pour en tirer une information sur la position de ladite face frontale. The method is characterized by the fact that it applies the light energy emitted by a point of a range of the front face of the specimen receiving the heating laser beam to obtain information on the position of said front face. .
Dans l'appareillage selon l'invention, un dispositif optique de visée est interposé entre ladite face frontale et une cellule photosensible et forme sur la cellule l'image du point visé, de telle manière que la variation de la position de la face frontale sous l'effet de l'ablation se traduise, pour ladite cellule photosensible, par une variation de la quantité de lumière reçue, de telle sorte que le signal délivré par ladite cellule constitue le signal de commande d'un asservissement qui ramène ladite face frontale dans sa position initiale. In the apparatus according to the invention, an optical sighting device is interposed between said front face and a photosensitive cell and forms on the cell the image of the target point, so that the variation of the position of the front face under the effect of the ablation is translated, for said photosensitive cell, by a variation of the quantity of light received, so that the signal delivered by said cell constitutes the control signal of a servo-control which brings back said front face into its initial position.
Le dispositif optique comprend au moins une lentille interposée entre la cellule et la face frontale; la cellule reçoit alors une quantité de lumière maximale émanant de la face frontale vue par sa tranche aussi longtemps que ladite face frontale est dans le plan de référence ou plan d'ablation, et en reçoit moins si la face frontale s'écarte dudit plan d'ablation. The optical device comprises at least one lens interposed between the cell and the front face; the cell then receives a maximum amount of light emanating from the front face as seen by its edge as long as said front face is in the reference plane or ablation plane, and receives less if the front face deviates from said plane of 'ablation.
Dans l'étude du phénomène d'ablation à haute température, l'appareillage comprend également un pyromètre, dirigé sur la face frontale, et à partir duquel l'appareillage est rendu opératoire seulement lorsque la température de ladite face atteint la valeur souhaitée pour le déroulement de l'essai. In the study of the ablation phenomenon at high temperature, the apparatus also comprises a pyrometer, directed on the front face, and from which the apparatus is made operational only when the temperature of said face reaches the desired value for the run of the test.
L'invention s'applique également dans le cas où la variation de position du point visé de l'éprouvette est provoquée par une action autre que l'ablation. The invention is also applicable in the case where the variation in position of the target point of the specimen is caused by an action other than ablation.
L'invention vise ainsi un appareillage destiné à mesurer le déplacement d'un corps soumis à un essai mécanique à chaud par exemple d'une éprouvette soumise à un essai de traction, de compression, ou à des essais de fatigue, par observation d'un repère porté par l'éprouvette. Le dispositif d'asservisse ment comprend alors un dispositif optique comportant un objectif visant le repère, une cellule photosensible et une lame orientable à faces planes parallèles interposée entre l'objectif et la cellule. The invention thus relates to an apparatus for measuring the displacement of a body subjected to a hot mechanical test, for example of a specimen subjected to a tensile test, compression test, or fatigue tests, by observation of a mark carried by the test piece. The servo device then comprises an optical device comprising a target aimed at the marker, a photosensitive cell and a steerable blade with parallel flat faces interposed between the objective and the cell.
L'invention prévoit,également dans cette application, l'emploi d'un pyromètre visant le repire-pour rendre opératoire l'appareil lorsque la température du point visé atteint la valeur souhaitée. The invention provides, also in this application, the use of a pyrometer aiming at repire-to make the apparatus operational when the temperature of the target point reaches the desired value.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 est un schéma d'une installation;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une partie de l'installation;
la figure 3 est une vue d'une autre partie de l'ainsi tallation; et
la figure 4 est une vue schématique d'une installation pour une autre application
L'éprouvette 21 (figure 1) est en un matériau dont les propriétés d'ablation à haute température sont à déterminer ou à contrôler. Elle est de forme générale cylindrique et a une face frontale 22 portée à température élevée, par l'action d'un faisceau laser 23 dont l'énergie est concentrée sur ladite face frontale et y est uniformément répartie.In the following description, given by way of example, reference is made to the accompanying drawings, in which
Figure 1 is a diagram of an installation;
- Figure 2 is a schematic sectional view of a part of the installation;
Figure 3 is a view of another part of the plant; and
FIG. 4 is a schematic view of an installation for another application
The test piece 21 (FIG. 1) is made of a material whose high temperature ablation properties are to be determined or controlled. It is of generally cylindrical shape and has a front face 22 carried at high temperature, by the action of a laser beam 23 whose energy is concentrated on said front face and is uniformly distributed therein.
La face frontale 22 (figure 2) est, simultanément0 soumise à l'action ablative d'un flux de gaz fourni par un conduit 24, par exemple en forme de demi-tuyère, dont me paroi plane 25 forme avec un bloc 26, dont une face 27 sert au guidage du flux gazeux, un intervalle 28 pour l'élimination de la couche limite de l'écoulement
L'extrémité de l'éprouvette 21 opposée à la face frontale 22, terminée par un embout 29 (figure 3), est emmanchée dans un réceptacle 31 porté par une tige 32 solidaire de l'arbre 33 d'un moteur 34 pour la mise en rotation de l'éprouvette 21 autour de son axe 35 en vue de l'homogénéisation de la température de la face frontale 22 malgré l'action unilatérale de refroidissement provoquée par le flux de gaz, schématisé en 36.Le moteur 34 est porté par un support 37, propre à se déplacer dans un sens et dans l'autre, comme montré par la double flèche, parallèlement à l'axe 35, sous l'action d'un moteur pas à pas 38 faisant partie d'une unité de translation 39, à vis.The front face 22 (FIG. 2) is simultaneously subjected to the ablative action of a gas flow supplied by a duct 24, for example in the form of a half-nozzle, whose flat wall 25 forms with a block 26, of which a face 27 serves to guide the gas flow, a gap 28 for the removal of the boundary layer of the flow
The end of the specimen 21 opposite to the end face 22, terminated by an endpiece 29 (FIG. 3), is fitted into a receptacle 31 carried by a rod 32 integral with the shaft 33 of an engine 34 for the purpose of in rotation of the specimen 21 around its axis 35 in order to homogenize the temperature of the end face 22 despite the unilateral cooling action caused by the gas flow, schematized at 36. The motor 34 is carried by a support 37, able to move in one direction and in the other, as shown by the double arrow, parallel to the axis 35, under the action of a stepper motor 38 forming part of a unit of translation 39, to screw.
L'éprouvette 21, le support 37 et l'unité de translation 39 font partie d'un dispositif d'asservissement 41 (figure 1) dont la partie électronique comprend une photodiode 42. Celle-ci est placée sur l'axe optique 43 d'une lentille 44, ledit axe étant contenu dans le plan 10 de la surface 27, dans lequel doit rester la surface frontale 22 pour satisfaire les conditions de l'essai d'ablation. La photodiode 42 est dans le plan image correspondant au objet de la face frontale 22 dans un dispositif optique comprenant la lentille 44, la distance entre la photodiode 42 et la lentille 44 étant supérieure à celle de la distance entre la lentille 44 et la face frontale 22, dans la proportion souhaitée pour obtenir un grandissement du déplacement de l'objet constitué par ladite face fontale. The specimen 21, the support 37 and the translational unit 39 form part of a servo-control device 41 (FIG. 1), the electronic part of which comprises a photodiode 42. This is placed on the optical axis 43 d a lens 44, said axis being contained in the plane 10 of the surface 27, in which the front surface 22 must remain to satisfy the conditions of the ablation test. The photodiode 42 is in the image plane corresponding to the object of the front face 22 in an optical device comprising the lens 44, the distance between the photodiode 42 and the lens 44 being greater than that of the distance between the lens 44 and the front face 22, in the desired proportion to obtain a magnification of the displacement of the object constituted by said fontal face.
La photodiode 42 est avantageusement précédée par un filtre interférentiel 45 à bande étroite centrée sur une longueur d'onde choisie d'après l'examen du spectre d'émission du plasma. En outre, le filtre 45 réduit l'intensité lumineuse et évite la saturation de la photodiode. Enfin, le filtre 42 ne laisse passer que la lumière émise par l'échantillon et arrête la lumière émise par le plasma. The photodiode 42 is advantageously preceded by a narrow-band interference filter 45 centered on a wavelength chosen according to the examination of the plasma emission spectrum. In addition, the filter 45 reduces the light intensity and avoids the saturation of the photodiode. Finally, the filter 42 passes only the light emitted by the sample and stops the light emitted by the plasma.
Un dispositif de visée reflex comme une lame semitransparente 46 est interposée entre la lentille 44 et le filtre interférentiel 45 et le faisceau 47 quelle fournit, à partir du faisceau 48 de lumière émanant de la face frontale 22 ayant traversé la lentille 44, converge vers le point de croisement 49 d'un réticule 51 précédent un oculaire 52. A reflex sighting device such as a semitransparent blade 46 is interposed between the lens 44 and the interference filter 45 and the beam 47 which, from the beam 48 of light emanating from the end face 22 having passed through the lens 44, converges towards the crossing point 49 of a reticle 51 preceding an eyepiece 52.
La photodiode 42 fait partie d'un circuit 53 parvenant à une première entrée 54 d'un amplificateur opérationnel 55 dont l'autre entrée 56 est mise à la masse et qui comprend, entre son entrée 54 et sa sortie 57, un circuit dérivé 58 comprenant une résistance réglable 59. La sortie 57 est reliée à une entrée 61 d'un amplificateur-additionneur 62, et sur la seconde entrée 63 est appliquée une tension de référence, ajustable, comme fournie par un dispositif 64. The photodiode 42 is part of a circuit 53 arriving at a first input 54 of an operational amplifier 55 whose other input 56 is grounded and which comprises, between its input 54 and its output 57, a derived circuit 58 comprising an adjustable resistor 59. The output 57 is connected to an input 61 of an amplifier-adder 62, and on the second input 63 is applied an adjustable reference voltage, as provided by a device 64.
La sortie 65 de l'amplificateur-additionneur 62 ett appliquée à l'entrée 66 d'une porte analogique 67 qui s'ouvre lorsqu'est appliqué à sa seconde entrée 68 un signal électrique correspondant à l'état logique "1" alors qu'elle reste fermée lors qu'est appliqué un signal électrique correspondant à l'état "O". The output 65 of the amplifier-adder 62 is applied to the input 66 of an analog gate 67 which opens when its electrical input corresponding to the logic state "1" is applied to its second input 68. it remains closed when an electrical signal corresponding to the "O" state is applied.
La seconde entrée 68 est reliée à la sortie 69 d'une bascule ou trigger 71 à seuil réglable, comme schématisé par le circuit 72,fournissant les états logiques "0" et "1"; le facteur de déclenchement, ou seuil de validation, appliqué à l'entrée 73 est un signal fourni à la sortie 74 d'un pyromètre 75 visant la face frontale 22. Ce seuil est choisi en fonction de la température de paroi de l'échantillon correspondant à la température d'ablation caractéristique dn matériau étudié.The second input 68 is connected to the output 69 of a flip-flop or trigger 71 with adjustable threshold, as shown schematically by the circuit 72, providing the logic states "0" and "1"; the triggering factor, or validation threshold, applied to the input 73 is a signal supplied to the output 74 of a pyrometer 75 aimed at the front face 22. This threshold is chosen as a function of the wall temperature of the sample corresponding to the ablation temperature characteristic of the material studied.
Le fonctionnement est le suivant
Initialement, lFéprouvette est placée, à l'aide du moteur 38, commandable indépendamment du facteur provenant de la boucle d'asservissement 41, en une position pour laquelle la face frontale 22 est dans le plan l0 contenant la photodiode 42.Operation is as follows
Initially, the sample is placed, using the motor 38, controllable independently of the factor from the servo loop 41, at a position for which the front face 22 is in the plane 10 containing the photodiode 42.
Le faisceau laser 23 de chauffage est projeté sur la face frontale 22. Aussi longtemps que le température de ladite face frontale n'atteint pas une valeur prédéterminée, comme observé par le pyromètre 75, c'est un signal correspondant à l'état O qui est appliqué à l'entrée 68 de la porte analogique 67 et la boucle d'asservissement 41 reste ouverte.The heating laser beam 23 is projected onto the front face 22. As long as the temperature of said front face does not reach a predetermined value, as observed by the pyrometer 75, it is a signal corresponding to the state O which is applied to the input 68 of the analog gate 67 and the control loop 41 remains open.
Lorsque ladite valeur de température est atteinte, c'est un signal correspondant à l'état 1 qui est appliqué à l'entrée 68 et la boucle d'asservissement est feiinée. When said temperature value is reached, a signal corresponding to the state 1 is applied to the input 68 and the servo loop is closed.
Dès que, par suite de l'ablation, la face frontale 22 s'éloigne du plan 10, la photodiode 42 n'est plus éclairée par l'énergie lumineuse issue de ladite face frontale. Il en résulte un signal dans le circuit 53 qui est appliqué à l'entrée 54 de l'amplificateur 55. As soon as, as a result of the ablation, the front face 22 moves away from the plane 10, the photodiode 42 is no longer illuminated by the light energy coming from said front face. This results in a signal in the circuit 53 which is applied to the input 54 of the amplifier 55.
Ce signal est additionné dans l'amplificateur 62 avec le signal de référence 63 etv si la température de la surface frontale 22 est suffisante, comme vérifié par le pyromètre 75, la porte logique 67 est ouverte et un signal est appliqué à 1 entrée d'un dispositif électronique de commande 81 du moteur pas à pas 38 et ramène l'éprouvette 21 dans sa position pour laquelle la face frontale 22 coîncide avec le plan 10. L'unité de translation 37 se déplace dans un sens ou dans loutre selon la polarité du signal analogique appliqué à son entrée, avec une vitesse proportionnelle à la valeur efficace de ce signal. This signal is added in the amplifier 62 with the reference signal 63 and if the temperature of the front surface 22 is sufficient, as verified by the pyrometer 75, the logic gate 67 is open and a signal is applied to 1 input of an electronic control device 81 of the stepper motor 38 and returns the test piece 21 to its position for which the end face 22 coincides with the plane 10. The translation unit 37 moves in one direction or in otter according to the polarity analog signal applied to its input, with a speed proportional to the rms value of this signal.
Pour un réglage initial, l'observation à travers l'oculaire 52 permet, à l'aide d'une transmission schématisée par la ligne 82 de déplacer la lentille 44 perpendiculairement au plan 10 et ainsi l'image de la face 22 par ladite lentille 44 dans le plan image. For an initial adjustment, the observation through the eyepiece 52 makes it possible, by means of a transmission schematized by the line 82, to move the lens 44 perpendicular to the plane 10 and thus the image of the face 22 by said lens 44 in the image plane.
Be circuit 58 permet le réglage du niveau du signal fourni par l'amplificateur 55. Be circuit 58 allows the adjustment of the signal level provided by the amplifier 55.
En modifiant, à l'aide du dispositif 64, la tension de référence appliquée à l'entrée 63 de l'amplificateuradditionneur 62, on règle la position de la face frontale 22 par rapport au plan 10 pour laquelle le dispositif d'asservissement devient opératoire. By modifying, with the aid of the device 64, the reference voltage applied to the input 63 of the amplifying amplifier 62, the position of the front face 22 is adjusted with respect to the plane 10 for which the servocontrol device becomes operative. .
Le fait que c'est la lumière issue de l'échantillon qui sert à piloter le dispositif d'entratnement de l'éprouvette, supprime l'inconvénient résultant de la présence de la zone absorbante au voisinage de la surface en ablation. The fact that it is the light coming from the sample which serves to drive the entrainment device of the specimen, eliminates the inconvenience resulting from the presence of the absorbent zone in the vicinity of the ablated surface.
La présence de fumées ou de matières absorbantes n'entraS- ne pas de perturbations. The presence of fumes or absorbent materials does not cause disturbances.
L'installation est compacte et peu sensible aux vibrations mécaniques résultant du fonctionnement des moyens d'ablation. The installation is compact and insensitive to mechanical vibrations resulting from the operation of the ablation means.
On se réfère maintenant à la figure 4. Reference is now made to FIG.
Une éprouvette 101, comprenant les tettes habituelles 102 et 103, est interposée entre deux faces opposées 104 et 105 d'un bâti, la chaîne d'interposition soumettant l'éprouvette à une influence physique; elle comprend par exemple une machine de traction-compression 106 ainsi qu'un dynamomètre 107. A test piece 101, comprising the usual teats 102 and 103, is interposed between two opposite faces 104 and 105 of a frame, the interposition chain subjecting the test piece to a physical influence; it comprises for example a traction-compression machine 106 and a dynamometer 107.
Le corps 108 de l'éprouvette porte un premier repère 109, près de la tte 102, et un second repère 111, près de la tête 103. The body 108 of the test-tube carries a first mark 109, near the head 102, and a second mark 111, near the head 103.
L'éprouvette est chauffée par induction, par un circuit dont les extrémités sontmontréesen 109A, llOA et qui comprend des spires 112 et 113, à une température pour laquelle les repères 109 et 111 deviennent lumineux. Un objectif de microscope 114 a son axe 115 dirigé vers le repère triangulaire 109 , par exemple vers le sommet 116 de celui-ci éloigné de la tette 102. L'image de l'arête 116 fournie par l'objectif 114 est formée sensiblement sur une cellule photosensible 110 d'un récepteur photo-électrique 117 après traversée d'une lame à faces parallèles 118 dont le plan moyen est un plan diamétral d'un disque 119 qui la porte et propre à tourner dans un sens ou dans l'autre autour de son axe 121 perpendiculaire à l'axe 115 de l'objectif 114. The test piece is heated by induction, by a circuit whose ends are shown at 109A, 110A and which comprises turns 112 and 113, at a temperature for which the pins 109 and 111 become bright. A microscope objective 114 has its axis 115 directed towards the triangular mark 109, for example towards the apex 116 thereof away from the head 102. The image of the edge 116 provided by the objective 114 is formed substantially on a photosensitive cell 110 of a photoelectric receiver 117 after passing through a parallel-sided blade 118 whose mean plane is a diametrical plane of a disk 119 which carries it and is adapted to rotate in one direction or the other around its axis 121 perpendicular to the axis 115 of the objective 114.
La sortie 122 du récepteur photo-électrique est appliquée à 12entrée 123 d'un amplificateur opérationnel 124 dont le gain peut être réglé par une résistance 125. La sortie 126 de l'amplificateur 124 est appliquée à l'entrée 127 d'un amplificateur-additionneur 128 sur la seconde entrée 129 duquel est appliquée une tension de référence, provenant d'un dispositif 131, ajustable. La sortie 132 de l'amplifi cateur-additionneur 128 est appliquée à la première entrée 133 d'un diviseur 134 dont la seconde entrée 135 est reliée par un circuit 136 à la sortie 137 d'un pyromètre 338 dont l'axe 139 est dirigé vers le repère 109.La sortie 141 du diviseur 134 est reliée à l'entrée 142 d'une porte analogique 143 contrdlée par la sortie 144 d'une bascule ou trigger 1j5 reliée par un circuit 145 à la sortie 137 du pyromètre )32. The output 122 of the photoelectric receiver is applied to the input 123 of an operational amplifier 124 whose gain can be adjusted by a resistor 125. The output 126 of the amplifier 124 is applied to the input 127 of an amplifier. adder 128 on the second input 129 which is applied a reference voltage from an adjustable device 131. The output 132 of the amplifier-adder 128 is applied to the first input 133 of a divider 134 whose second input 135 is connected by a circuit 136 to the output 137 of a pyrometer 338 whose axis 139 is directed to the mark 109.The output 141 of the divider 134 is connected to the input 142 of an analog gate 143 controlled by the output 144 of a flip-flop or trigger 1j5 connected by a circuit 145 to the output 137 of the pyrometer) 32.
La sortie 151 de la porté analogique 14 < ; est reliée par un circuit 152 à l'entrée 153 d'un dispositif électronique 154 de commande, par un circuit 155, d'un moteur électrique pas à pas 156 propre à entraîner dans un sens ou dans l'autre le disque ou platine 119.The output 151 of the analog port 14 <; is connected by a circuit 152 to the input 153 of an electronic device 154 control, by a circuit 155, a stepping electric motor 156 adapted to drive in one direction or the other the disc or platinum 119 .
Be fonctionnement est le suivant
Dès que,par suite de l'allongement, par exemple, que prend l'éprouvette 101, sous l'action de la machine de traction, l'arête 116 du repère 109 s'écarte de la position de réglage, de l'énergie lumineuse traverse l'objectif du microscope qui donne de l'arête 116 une image sur la cellule 110 jusqu'alors non éclairée. Le signal présent à la sortie 122 est,après amplification dans l'amplificateur 124, nouvelle amplification et addition dans l'amplificateur 128, appliqué à l'entrée 133 de l'amplificateur diviseur 134. Le signal résultant, présent à la sortie 141, est appliqué à l'entrée 142 de la porte analogique 143 qui est ouverte seulement si le pyromètre 138 a vérifié que la température de l'éprouvette est à la valeur souhaitée.Be operation is as follows
As soon as, due to the elongation, for example, that the specimen 101 takes under the action of the traction machine, the edge 116 of the reference mark 109 deviates from the adjustment position, from the energy The light beam passes through the objective of the microscope, which gives edge 116 an image on the cell 110 which had hitherto been unlit. The signal present at the output 122 is, after amplification in the amplifier 124, new amplification and addition in the amplifier 128, applied to the input 133 of the splitter amplifier 134. The resulting signal, present at the output 141, is applied to the input 142 of the analog gate 143 which is open only if the pyrometer 138 has verified that the temperature of the specimen is at the desired value.
Le signal appliqué à l'entrée 153 du dispositif électronique 154 modifie, par rotation de la platine 119, l'inclinaison des faces parallèles de lame 118 pour que l'image de l'arête 115 dans le plan de la cellule 110 reprenne la position initiale. Le déplacement de la platine;119, c'est-à-dire le nombre de pas commandés pour le moteur 156,est caractéristique du dé placement de l'arete 116 par rapport au plan 120, passant par la cellule 110.The signal applied to the input 153 of the electronic device 154 modifies, by rotation of the plate 119, the inclination of the parallel blade faces 118 so that the image of the edge 115 in the plane of the cell 110 takes up the position initial. The displacement of the platen 119, that is to say the number of steps controlled for the motor 156, is characteristic of the displacement of the edge 116 relative to the plane 120 passing through the cell 110.
L'intervention de l'amplificateur diviseur 134 élimine l'influence de la température. The intervention of the divider amplifier 134 eliminates the influence of the temperature.
L'entrée 133 de l'amplificateur diviseur 134 est l'entrée numérateur N et l'entrée 135 est l'entrée dénominateur D. The input 133 of the divider amplifier 134 is the numerator input N and the input 135 is the denominator input D.
Le signal eN appliqué à l'entrée N est de la forme eN = k x b(T) x E (T) x S dans laquelle
- k est une constante caractéristique du récepteur photoélectrique;
- (T) est le flux lumineux reçu par la cellule;
- (T) est l'émissivité du corps visé pour le domaine de longueur d'onde considéré;
- S est l'aire de l'image du repère ayant pénétré sur la zone sensible du récepteur photo-électrique.The signal eN applied to the input N is of the form eN = kxb (T) x E (T) x S in which
- k is a constant characteristic of the photoelectric receiver;
- (T) is the luminous flux received by the cell;
- (T) is the emissivity of the targeted body for the range of wavelength considered;
- S is the area of the marker image that has penetrated the sensitive area of the photoelectric receiver.
Le signal eD issu du pyromètre, appliqué à l'entrée dénominateur D est de la forme : eD = k' x '(T) x E s(T) dans laquelle :
- k' est une constante caractéristique du récepteur photo-électrique du pyromètre;
- '(T)est le flux lumineux reçu par la cellule.The eD signal from the pyrometer applied to the denominator input D is of the form: eD = k 'x' (T) x E s (T) in which:
k 'is a constant characteristic of the photoelectric receiver of the pyrometer;
- '(T) is the luminous flux received by the cell.
Le diviseur fournit à la sortie 141 un signal de la forme: e
eN
set k" étant une constante. The divider provides at output 141 a signal of the form: e
in
set k "being a constant.
En utilisant me photodiode ou un récepteur lumineux de même réponse spectrale que le pyromètre, on obtient à la sortie 151 un signal eS indépendant de la température et par conséquent uniquement fonction de l'aire S de l'image du repère 109 sur le récepteur photo-électrique:
La porte analogique 145, validée lorsque le signal du pyromètre atteint une certaine valeur, donne l'assurance que la tension dénominateur n'est pas nulle.By using a photodiode or a light receiver with the same spectral response as the pyrometer, an output eS is obtained at output 151 that is independent of the temperature and therefore only a function of the area S of the image of marker 109 on the photo receiver. -electric:
The analog gate 145, validated when the pyrometer signal reaches a certain value, gives the assurance that the denominator voltage is not zero.
Par un appareillage analogue dont l'objectif du microscope vise le repère 111 , on-dispose d'une information de déplacement pour ledit repère, de sorte que,par les informations burnies par le premier appareillage et par le second appareillage, on est renseigné à chaque instant sur l'allon gement ou la contraction de l'éprouvette 101; la différence des écarts angulaires des disques 119 correspondant aux déplacements des repères est significative de l'écart à mesurer. By an analogous apparatus whose objective of the microscope targets the reference 111, there is available a displacement information for said reference, so that, by information burned by the first apparatus and by the second apparatus, one is informed to every moment on the elongation or the contraction of the specimen 101; the difference in the angular differences of the disks 119 corresponding to the displacements of the marks is significant of the difference to be measured.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7932073A FR2472763A1 (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Optical positioning system for high temp. test specimen - uses lens forming image of specimen on photocell whose output controls servo positioning mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7932073A FR2472763A1 (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Optical positioning system for high temp. test specimen - uses lens forming image of specimen on photocell whose output controls servo positioning mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2472763A1 true FR2472763A1 (en) | 1981-07-03 |
| FR2472763B1 FR2472763B1 (en) | 1985-05-03 |
Family
ID=9233321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7932073A Granted FR2472763A1 (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Optical positioning system for high temp. test specimen - uses lens forming image of specimen on photocell whose output controls servo positioning mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2472763A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1139052A (en) * | 1966-05-24 | 1969-01-08 | Warner Electric Brake & Clutch | Metering systems |
| FR2008868A1 (en) * | 1968-05-20 | 1970-01-30 | Emhart Corp | |
| US3523736A (en) * | 1967-06-08 | 1970-08-11 | Hilger & Watts Ltd | Method of and means for surface measurement |
| FR2191094A1 (en) * | 1972-06-29 | 1974-02-01 | Licentia Gmbh |
-
1979
- 1979-12-28 FR FR7932073A patent/FR2472763A1/en active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1139052A (en) * | 1966-05-24 | 1969-01-08 | Warner Electric Brake & Clutch | Metering systems |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| EXBK/64 * |
| EXRV/76 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2472763B1 (en) | 1985-05-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |