Predstavljamo optično merilno metodo, imenovano laserska odklonska sonda, za natančno merjenje kontaktnih časov pravokotnih udarcev jeklenih in safirnih kroglic s prozorno stekleno kocko. Metoda izrablja deformacijo območja, ki je pri odboju v mehanskem kontaktu. Deformacija površine deluje kot dinamično kontaktno zrcalo. Ko je osvetljeno z laserskim žarkom, pride na kontaktnem zrcalu do totalnega notranjega odboja, žarek se odkloni, njegovo časovno kotno odvisnost pa spremlja kvadrantna fotodioda. Za določitev trajanja trkov uporabljamo preprosto pragovno procesiranje signalov. Pokazali smo, da je oblika signala močno odvisna od mesta udarca glede na središče območja, ki ga osvetljuje laserski žarek, medtem ko določitev časa kontakta ni odvisna od položaja udarca. Z avtomatiziranim mehanizmom za spuščanje kroglic smo določili čas stika pri udarcih z nizko hitrostjo pri različnih premerih kroglic in različnih vpadnih hitrostih. Rezultati so skladajo s Hertzevo teorijo. Predlagana optična detekcija kontaktnih časov dopolnjuje obstoječe merilne tehnike in predstavlja edino alternativo piezoelektrični detekciji, kadar je kontaktne čase potreba meriti na mikrosekundni skali.
|
