Czułość dyfrakcyjnego pomiaru małych przemieszczeń

Tematem pracy jest wykorzystanie zjawiska dyfrakcji Fraunhofera wiązki laserowej w pomiarach długości. Jednym z parametrów metrologicznych układu pomiarowego jest czułość. Przedstawiono czułość dyfrakcyjnego pomiaru małych przemieszczeń dla różnych sposobów korzystania z rozkładu prążków dyfrakcyjnych. Rozpatrzono pomiar zmian szerokości szczeliny z użyciem prążka rzędu zerowego oraz pomiar szerokości szczeliny poprzez analizę rozkładu prążków dyfrakcyjnych.

The theoretical analysis of influence of measurement conditions on sensitivity and linearity of a measurement set-up was performed. The results obtained from theoretical considerations were compared with the experimental effects which included measurement of the slit with the diffraction pattern received from the analysis. The measurement set-up sensitivity was determined by statistical trials when assuming that it will be proportional to the intensity difference square at unitary change of the slit width. If there is a need to determine a mechanical element frequency, detection of the zero fringe can be performed. In such a case there are taken dynamic measurements. They can be used in a pulse mechanical spectrometer for determination of the Young's modulus or dumping coefficient for several kinds of vibrations. The measurement set-up realised, as a result of some modification, is applicable to investigations of longitudinal, torsion or banding vibrations. In case of necessity to evaluate the mechanical element elongation, static measurements should be taken. The analysis of a diffraction pattern determines the slit width and, simultaneously, elongation of the material. This method allows determining the static Young's modulus and, in consequence, after some modification also the modulus for torsion vibrations.