Устройство для изменения шероховатости поверхности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ, содержа щее последовательно расположенные на одной оси и устанавливаег ые под острым углом к измеряемой поверхности источник монохроматического излучения , модулятор и оптическую систему , приемник излучения, светофильтры, расположенные перед приемником излучения , и электронный блок обработки сигналов, отли -чающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, оно снабжено последовательно ,установленными перед светофильтрами по ходу отражаемых от контролируемой поверхности световых лучей маской, имеющей два кольцевых концентрических отверстия и круглое отверстие в центре, тремя параллельными шторками, выполненными с возможностью перемещения S относительно маски, и фокусирующим объективом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИЙ

09) (И) 3(59 G 01 В 11 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3498154/25-28 (22) 10.10.82 (46) 15.01.84.Бюл. Ф 2 (72) Ю.Н.Попов, Ф.М.Солодухо. и К.A.Oáðàäoâè÷ (53) 513.715.27(088 ° 8) (56) 1. J.Hodgkinson A simple scatter method for. Optical Surface

roughness and measurements. Roughness

of polished fused silica J.Phys E:

Sci. Instrum. v.3, 1970, р.300-304.

2. Авторское свидетельство СССР

М 987381, кл, G 01 В 11/30, 1981 (прототип) . (54) (57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее последовательно расположенные на одной оси и устанавливаемые под острым углом к измеряемой поверхности источник монохроматического излучения, модулятор и оптическую систему, приемник излучения, светофильтры, расположенные перед приемником излу-. чения, и электронный блок обработки сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, оно снабжено последовательно .установленными перед светофильтрами по ходу отражаемых от контролируемой поверхности световых лучей маской, имеющей два кольцевых концентрических отверстия и круглое отверстие в центре, тремя параллельными шторками, выполненными с воэможностью .перемещения относительно маски, и фокусирующим объективом.

1067350

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения параметров шероховатости полированных поверхностей.

Известно устройство для определе- 5 ния параметров шероховатости (среднего квадратического отклонения высот неровностей и среднего квадратического значения углов наклона неров° ностей, связанного с интервалом кор- 0 реляции определенным соотношением), . содержащее лазер, освещающий измеряемую поверхность практически нормально, отражатель в виде. сферического зеркала с отверстием в центре, через которое отводится зеркально отражен" ный поток, ирисовую диафрагму и фотоприемник. Путем установки разных диаметров ирисовой диафрагмы изменяется телесный угол диффуэно отраженного потока и производится два измерения при двух разных телесных углах (ll.

Недостатком этого устройства является наличие образца сравнения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для.измерения шероховатости поверхности, содержащее последовательно расположенные на одной оси и устанавливаемые под острым углом к измеряемой поверхности источник монохроматического излучения, модуля-. тор и оптическую систему, приемник излучения, светофильтры, расположенные перед приемником излучения, и 35 электронный блок обработки сигналов.

В этом устройстве используются три прИемника излучения, установленные в плоскости падения так, что на первый приемник. попадает поток излу- 40 чения, отраженный в зеркальном направлении под углом 0« а на два других — потоки излучения, отра женные под углом В> и 8З а также три диафрагмы, установленные перед приемниками излучения (2).

Недостатком этого устройства являются: необходимость измерения малых потоков излучения,.отраженных под углом 92 и 9, связанная с малыми значениями телесных углов, что снижает чувствительность и точность

Устройства; большая погрешность измерения параметров шероховатости на анизотропных неоднородных поверхностях, обусловленная тем, что в этом 55 случае индикатрисса рассеяния в плоскости падения существенно изменяется при различных направлениях этой плоскости.

Цель изобретения - повышение точ- 0 ности и чувствительности измерения.

Указанная цель достигается гем, что устройство для измерения шероховатости поверхности, содержащее последовательно расположенные на одной g5 оси и устанавливаемые под острым углом к измеряемой поверхности источник монохроматического излучения, модулятор и оптическую систему, приемник излучения, светофильтры, расположенные перед приемником излучения, и электронный блок обработки сигналов, снабжено последовательно установленными перед светофильтрами по ходу отражаемых от контролируемой поверхности световых лучей маской, имеющей два кольцевых концентрических отверстия и круглое отверстие в центре, тремя параллельными шторками, выполненными с возможностью перемещения относительно маски, и фокусирующим объективом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства.для измерения шероховатости поверхности; на фиг. 2, 3, 4 — конфигурация маски и расположение шторок относительно маски.

Устройство содержит последовательно расположенные на одной оси и устанавливаемые под острым углом к измеряемой поверхности источник 1 монохроматического излучения, модулятор

2 и оптическую систему 3, последовательно установленные по ходу отражаемых от контролируемой поверхности световых лучей маску, имеющую два кольцевых концентрических отверстия и круглое отверстие в центре, три параллельные между собой шторки 5, б и 7, выполненные с возможностью перемещения относительно маски 4, фокусирующий объектив 8, светофильтры 9, приемник 10 излучения и электронный блок ll обработки сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пучок монохроматического излучения, выходящий из ис- точника 1 монохроматического излучения-лазера, модулируется модулято:ром 2, представляющим собой жидкокристаллическую ячейку с поляризатором, и оптической системой 3 направляется на измеряемую поверхность 12.

Отраженный .в зеркальном направлении поток проходит через круглое отверстие в центре маски 4, затем через объектив 8, светофильтры 9,попадает на приемник 10 излучения и регистрируется электронным блоком 11 обработки сигналов. При этом подвижные шторки б и 7 вдвинуты, а шторка 5 выдвинута. (фиг. 2). Затем при вдвинутых подвижных шторках 5 и 7 и выдвинутой подвижной шторке б (фиг.3) регистрируется поток излучения, прошедший через внутреннее кольцевое отверстие в маске 4. После чего, выдвинув подвижную шторку 7 и вдвинув шторки 5 и б (фиг. 4), регистрируется поток излучения, прошедший через крайнее кольцевое отверстие в маске 4. По отношению потоков иэлу1067350

Составитель Л.Лобзова

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред И.Метелева . Корректор О.Билак

Заказ lll95/45 THðàà 93. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и -открытий

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

Филиал ППП Патент „ r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 чения, прошедших через кольцевые отверстия в маске.4, к зеркальному отраженному опр деляются параметры шероховатости измеряемой поверхности -. среднее квадратическое отклонение и интервал корреляции высот неровностей.

Так как в данном устройстве потоки рассеянного излучения измеряются в больших телесных углах, реализованных за счет кольцевых отверстий в маске, и эа счет того,что рассеянное излучение измеряется во всех направлениях относительно зеркально от5 раженного пучка, возрастает чувствительность и точность устройст-, ва.