Устройство для контроля шероховатости поверхности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ, сопержашее HCIXJHHHK и приемник нэпучени51 , располагаемые по одну сторону от контролируемой поверхности, и уста- . навлнааемый на нее две диэлектрические пленки оптвческий элемент СВ513И, отличающееся тем, что, с целью повышения инфсфмативности результатов измерений и расширения диал эона кoнтpoлIфy v{ыx поверхностей, элемент связи выполнен в виде тепа вращения второго-порядка с плоской площадкой для ввода из;1учения от источника и оонованием , имеющим форму сфе1Н 1, - радиус - которой валбрая из условия от сутствия зазора между элементом и диэлектрической пленкой. 00 00 00 Од оо иг./

С 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfhO

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

И PO TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЕНИЯ

Л

/i

1 (21) 3373309/25 28 (22) 29.12,81 (46) 07.08.83, Бюл. ¹ 29 (72) Л. Н. Дерюгин, А. Н. Осовицкий, В. Е. Сотни,: А. А. Тищенко, Л, С Цеснек и А. Ф. Челяев (53) 531.715.2(088.8) (56) 1. Патент США № 3947127, кл, G 01 В 11/30, 1976, 3. Авторское свидетельство СССР № 678276, кл. Я 01 В 13I30, 1979 (прототип). (S4) (S7) УСТРОАСТВ0 ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее источник и приемник излу чения, располагаемые по одну сторону

erg контролируемой поверхности, и устанавливаемый на нее через две диэлектрические пленки оптический элемент связи, отлича юще еся тем, что, с целью повышения информативности резулыгатов измерений и расширения диапазона контролируемых поверхностей, элемент связи выполнен в виде тела вращения второго- порядка с плоской площадкой для ввода иэЛучения от источника и оонованием, имеющим форму сферы, - радиус - которой выбран иэ условия m сутствия зазора между элементом связи и диэлектрической пленкой.

33863 2

Недостатком известного устройства является малая информативность резуль

3 татов контроля, что обусловлено ограни чением угла, в котором возможно измерение рассеянного излучения, вследствие полного внутреннего отражения на катет ной грани призмы. В устройстве угол падения лучей на выходную катетную грань растет с увеличением угла manoнения рассеянного излучения от ппоокости падения пучка на контролируемую

4 поверхность. Кроме того, ограниченная область применения, вызванная невозможностью измерения с помощью устройства шероховатости поверхностей, имеющих отклонения формы от плоскости, превышаю щие 5 мкм. Это объясняется тем, что

5 для получения оптической связи источника и приемника излучения с диэлектрическими пленками, нанесенными на контролируемую поверхность и элемент связи, необходимо обеспечить в пределах зоны падения пучка излучения зазор между пленками, не превышающий 0,10,05 мкм.

4 10

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения субмикронной шероховатости поверхности.

Известно .устройство, содержащее когерентный источник света, оптическую систему, два собирающих уусстройства, компаратор и самописец, в котором по кривой на самописце судят о чистоте обработки поверхности 1 l .

Недостатком устройства является низкая чувс гвительность, обусловленная низким уровнем полезного сигнала после одноразового рассеяния света на поверхности с субмикронной шероховатостью, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройся во для контроля шероховатости поверхности, содержащее источник и приемник излучения, расположенные по одну сторону от контролируеьюй поверхности, . и устанавливаемую на контролируемую поверхность призму, выполняющую функции элемента оптической связи приемника и источника с контролируемой поверхностью через две диэлектрические пленки, нанесенные одна на контролируемую поверхность1 а другая - на основание элемента связи. Элемент связи выполнен в виде прямоугольной призмы АР-90, причем его основанием служит гипотенузная грань (2 1., 5

t0

ЗО

5

О

Целью изобретения является повышение информативности результатов измерений и расширение диапазона контролируемых поверхностей, Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем, расположенные по одну сторону от контролируемой поверхности, источник и приемник излучения и устанавливаемый на нее через две диэлектрические пленки оптический элемент связи, последний выполнен в виде тела вращения второго порядка с плоской площадкой для ввода излучения от источника и основанием, имеющим форму сферы, радиус которой выбран из условия отсутствия зазора между элементом связи и диэлектрической пленкой.

На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство для контроля шероховатости поверхности содержит источник 1 когерентного излучения, оптический элемент 2 связи в виде тела вращения второго порядка с плоской площадкой 3 для ввода иэлучення от источника 1, приемный блок 4 для фотометрирования рассеянного излучения, приемный блок 5 для измерения зеркальной составляющей отраженного излучения, блок 6 сравнения, блок 7 регистрации. Нанесенные на контролируемую поверхность 8 две диэлектрические пленки 9 и 10 выполняют функции соответственно несущего слоя и слоя связи.

Устройство работает следующим образом.

Излучения от источника 1 через пло-. шадку 3 направляется на контролируемую поверхность 8. Диаграмма приемного блока 5 выбирается по размеру отраженного пучка. Подстройкой угла наклона источника 1 к поверхности по максимуму интенсивности отраженного излучения добиваются резонанса. Затем с помощью приемного блока 4 измеряют распределение интенсивности рассеянного излучения в зависимости от угла рассеяния. Сит налы с приемных блоков 4 и 5 сравниваются блоком 6. Затем сигнал подается на блок 7 регистрации, скорость движения ленты которого синхронизирована со скоростью вращения приемного блока 4. По кривой на ленте блока 7 судят о структуре шероховатости контролируемой поверхности 8.

В предлагаемом устройстве, в силу его осевой симметрии, угол падения на поверхность элемента связи пучков излучения, рассеянного под различными г.8

Составитель С, Семчуков

Техред ЙМетелева Корректор А. Тяско

Редактор Н. Бобкова

Заказ 5608/43 Тираж 602

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1033863 4 углами к плоскости падения, остается . кочтролируемой поверхности от плоскост постоянным, что позволяет регистриро-; ности. Кроме того, в результате фокувать излучения, рассеянное под любым сирующего действия поверхности ел углом к плоскости падения. Сферичность . мента связи регистрацию рассеянного

1 формы основания элемента связи позво- излучения .становится возможным проляет обеспечить требуемый зазор меж- изводить в фокальной плоскости оптиау основанием элемента связи и плен ческой поверхности- элемента связи, кой, выполняюшей функцию слоя связи, что позволяет уменьшить габариты уст при значительных отклонениях формы ройства.