Оптический способ контроля диаметров прозрачных изделий

 

ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРОВ ПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что направляют световой поток на изделие, определяют от клонение проходящего через изделие светового потока, по которому судят о диаметре изделий, отличающийся тем, что, с целью возможности контроля диаметра полых прозрачных изделий, содержащих внутри воздух и имеющих малую толщину стенок , определяют расстояние от источника светового потока до плоскости продольного сечейия контролируемого изделия, при котором не происходит полное отражение падающего светового потока от поверхности изделия, устанавливают источник светового потока на этом расстоянии, световой поток направляют на изделие под прямым углом к его продольной оси, a изделие в зоне контроля помещают в оптически (Л прозрачную среду с показателем преломления , о тличньм от показателя преломления среды внутри изделия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ШИ ЛЮЮ

РЕСПУБЛИК р р 9 01 В 11/08

onMGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕ П=ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3601815/25-28 (22) 08.06.83 (46) 30.08.84. Бюл. Ф 32 (72) В.Ф.Гоголинский, В.Н.Усик, Г.М.Айрапетьянц, А.А.Шульман и А.В.Булыбенко (71) Могилевский машиностроительный институт

{53) 531. 715. 27 (088. 8) (56) I . Авторское свидетельство СССР

У 168960, кл. Я 01 В 11/10, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 469883, кл. 6 01 В 11/08, 1973 (прототип). (54)(57) ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

ДИАМЕТРОВ ПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, заклю- . чающийся в том, что направляют свето вой поток на изделие, определяют отклонение проходящего через изделие, SU„, 1111026 А светового потока, по которому судят о диаметре изделия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью возможности контроля диаметра полых прозрачных изделий, содержащих внутри воздух и имеющих малую толщину стенок, определяют расстояние от.источника светового потока до плоскости продольного сечения контролируемого иэделия, при котором не происходит полное отражение падающего светового потока от поверхности изделия, устанавливают источник светового потока на этом расстоянии, световой поток направляют на изделие под прямым углом к его продольной оси, а изделие в зоне контроля помещают в оптически прозрачную среду с показателем преломления, отличным от показателя преломления среды внутри изделия.

1111026

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для контроля и измерения диаметров прозрачных иэделий, в частности для контроля тонкостеннных полых 5 прозрачных изделий, например для контроля диаметра вискозной пленочной оболочки в процессе производства.

Известен способ непрерывного бесконтактного измерения внешних диамет10 ров труб и стержней, заключаюц|ийся в том, что измеряемый объект в процессе его изготовления освещают пучком параллельных световых лучей с диаметром, превышающим диаметр измеряемого объекта. Контрастность теневого изображения для прозрачного объекта обеспечивается путем экранирования средней части светового потока или использования двух параллельных световых потоков, направленных на внешние части объекта, или же путем освещения объекта под углом.

Контроль положения теневого изображения объекта (его краевых частеи)

25 осуществляют с помощью двух пар фотоэлементов i13.

Недостатком данного способа является невысокая точность контроля в связи с тем, что из-за дифракции на краях изображения происходит его размывание, т.е ° потеря резкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является оптический способ контроля диаметров 35 прозрачных изделий, заключающийся в том, что направляют световой поток на изделие, определяют отклонение проходящего через изделие светового потока, по которому судят о диаметре 40 изделия (2 J.

Недостатком известного способа является невозможность контроля диаметра полых прозрачных изделий, содержащих внутри воздух и имеющих ма- 45 лую толщину ot стенок (<К= 0,1-0 5 мкм), Указанный недостаток обусловлен тем, что малая толщина стенок полых изделий вызывает смещение 5 преломленного светового потока, прошедшего че- 50 рез стержень, равное

55 где сг — толщина полого прозрачного изделия, С . — угол падения светового потока;

n — коэффициент преломления материала изделия,.

Цель изобретения — возможность контроля диаметра полых прозрачных изделий, содержащих внутри воздух и имеющих малую толщину стенок.

Поставленная цель достигается тем, что согласно оптическому способу контроля диаметров прозрачных изделий, заключающемуся в том, что направляют световой поток на изделие, определяют отклонение проходящего через изделие светового потока, по которому судят о диаметре изделия, определяют расстояние от источника светового потока до плоскости продольного сечения контролируемого изделия, при котором не происходит полное отражение падающего светового потока от поверхности изделия, устанавливают источник светового потока на этом расстоянии, световой поток направляют на изделие под прямым углом к его продольной оси, а.изделие в зоне контроля помещают в оптически прозрачную среду с показателем преломления, отличным от показателя преломления среды внутри изделия.

На чертеже изображена принципиальная схема, поясняющая предлагаемый оптический способ контроля диаметров . прозрачных изделий, Схема содержит источник 1 светового потока — лазер и экран 2.

Осуществляется предлагаемый способ контроля диаметров прозрачных изделий следуюцим образом.

От источника 1 светового потока луч 3 проходит из оптически прозрачной среды вне контролируемого изде-. лия 4 с показателем преломления например воды, в оптически прозрачную среду с показателем преломления например воздуха, внутри иэделия, преломляется при, > т „ в направлений Д в точке Д. и еще раз преломляется в точке 5, попадая на экран 2 . При уменьшении (увеличении) диаметра оптически прозрачного изделия 4 увеличивается (уменьшается) угол падения с до величины . Вследствие уменьшения (увеличения) диаметра изделия преломленный луч 5 смещается на экране 2 на величину . По величине отклонения судят об изменении диаметра изделия 4. Луч 3 направлен под прямым углом к оси Y

\/( контролируемого изделия 4 на расстоянии С от его плоскости продольного!

111026

Составитель Л.Лобзова

Техред M.Êóçüìà Корректор H.Çðäåéè

Редактор M.Äûëûí

Заказ 6296/32 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сечения (оси х — х ). Измеряемое иэделие 4 в зоне измерения помещено в оптически прозрачную среду с показателем преломления и отличающимся от показателя преломления 1„ среды внутри изделия. Расстояние д не должно превышать значения, при котором происходит полное отражение луча

3 от поверхности контролируемого изделия 4.

Помещение контролируемого изделия

4 в зоне измерения в оптически прозрачную среду с показателем преломления, отличным от показателя преломления .среды внутри изделия 4, дает возможность использовать тонкостенное прозрачное изделие, заполненное, например, воздухом, в качестве оптической линзы. Изменение диаметра иэделия вызывает изменение угла падения луча на линзу — изделие, что в свою очередь вызывает смещение преломленного луча с обратной стороны изделия. По величине смещения преломленного луча судят об отклонении диаметра контролируемого изделия.

Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известными обеспечивает возможность контроля и измерения тонкостенных полых прозрачных изделий, заполненных, наприI мер,воздухом, в процессе производства.