Прибор для контроля шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано , в частности, для контроля шероховатости поверхности по методу темного поля. Цель изобретения - уменьшение габаритов и упрошение конструкции за счет применения в оптической системе простых линз со сферическими поверхностями, которые одновременно используются и в осветительной и в приемной оптических системах. Прибор для контроля шероховатости поверхности содержит источник излучения, осветительную и приемную оптические системы и регистрирующее устройство. Приемная оптическая система выполнена в виде двух расположенных последовательно на оптической оси прибора компонентов, первый из которых - положительная линза, второй - отрицательная линца с фокусным расстоянием , меньшим фокусного расстояния положительной линзы, выполненная с отверстием в ее центре. Функцию осветительной оптической системы выполняет центральная зона положительной линзы, равная отверстию в отрицательной линзе. Измеряя величину рассеянной составляющей отраженного потока фотоприемником или определяя геометрические параметры микродефектов при визуальном наблюдении, судят о классе шероховатости поверхности. 1 ил. (О (Л to 4 СО оо 1C сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 б 01 В 11/30 л

1 в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3860542/25-28 (22) 01.03.85 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Л. А. Михеенко, И. С. Мельник и Е. Н. Свительская (53) 531.715.27 (088.8) (56) Городинский Г. М., Кудряшов Ю. В.

Фотометр для контроля частоты поверхностей полированного оптического стекла и зеркал. — Стекло и керамика, 1962, № 7, с. 16.

Зубаков В. Г. Прибор для контроля чистоты полированных поверхностей. — Оптико-механическая промышленность, 1971, № 1, с. 64 — 65. (54) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля шероховатости поверхности по методу темного поля. Цель изобретения — уменьшение гаÄÄSUÄÄ 1249325 А1 баритов и упрощение конструкции за счет применения в оптической системе простых линз со сферическими поверхностями, которые одновременно используются и в осветительной и в приемной оптических системах.

Прибор для контроля шероховатости поверхности содержит источник излучения, осветительную и приемную оптические системы и регистрирующее устройство. Приемная оптическая система выполнена в виде двух расположенных последовательно на оптической оси прибора компонентов, первый из которых — положительная линза, второй— отрицательная линца с фокусным расстоянием, меньшим фокусного расстояния положительной линзы, выполненная с отверстием в ее центре. Функцию осветительной оптической системы выполняет центральная зона положительной линзы, равная отверстию в отрицательной линзе. Измеряя величину рассеянной составляющей отраженного потока фотоприемником или определяя геометрические параметры микродефектов при визуальном наблюдении, судят о классе шероховатости поверхности. 1 ил.

1249325

Формула изобретения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля шероховатости поверхности по методу темного поля.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и упрощение конструкции за счет применения оптической системы простых линз со сферическими поверхностями, которые одновременно используются и в осветительной и в приемной оптических системах.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора для контроля шероховатости поверхности.

Прибор содержит источник излучения, регистрирующее устройство 2, осветительную и приемную оптические системы. Приемная оптическая система выполнена в виде двух расположенных последовательно на оптической оси прибора компонентов, первый из которых — положительная линза 3, второй — отрицательная линза 4 с фокусным расстоянием меньшим фокусного расстояния положительной линзы 3, выполненная с отверстием в ее центре. Роль осветительной оптической системы выполняет центральная зона положительной линзы 3, которая равна отверстию в отрицательной линзе 4.

Линзы 3 и 4 имеют сферические поверхности. Линза 3 может быть плоско-выпуклой, двояковыпуклой либо положительным мениском. Линза 4 может быть плоско-вогнутой, двояковогнутой либо отрицательным мениском. В качестве источника 1 излучения может использоваться миниатюрная лампа накаливания, но лучшие результаты дает применение светодиодов с узкой индикатрисой излучения. Регистрирующим устройством 2 может быть фотоприемник, позволяющий регистрировать и оценивать величину отраженной от контролируемой поверхности 5 рассеянной составляющей лучистого потока, либо обычный микроскоп, если целесообразно определение величины шароховатости по геометрическим характеристикам визуально наблюдаемых микродефектов контролируемой характеристикам визуально наблюдаемых микродефектов контролируемой поверхности.

Для обеспечения минимальных потерь энергии и максимального контраста изображения контролируемую поверхность 5 располагают на расстояние менее — —, но более

l фокусного расстояния приемной оптической системы, а источник 1 излучения и регистрирующее устройство 2 устанавливают в плоскостях изображения контролируемой поверхности 5 приемной и осветительной оптическими системами. Минимальные продольные габариты прибора обеспечиваются, если отрицательная линза 4 расположена за по5

З0

З5

40 ложительной линзой 3 на расстоянии не оолее — ее фокусного расстояния. Фокус1

2 ное расстояние положительной линзы 3 может быть любым в пределах, допускаемых конструкцией прибора, и способом его установки по отношению к контролируемой поверхности.

Прибор для контроля шероховатости поверхности работает следующим образом.

Расходящийся пучок лучей от источника

1 излучения, пройдя отверстие в отрицательной линзе 4, попадает на центральную зону положительной линзы 3, которая преобразует ее в сходящийся пучок с центром на контролируемой поверхности 5 и строит на этой поверхности изображение излучающей площадки источника 1 излучения. При отражении излучения от контролируемой поверхности 5 часть лучей, попадающая на поверхность, свободную от микродефектов, отражается зеркально, а часть рассеивается на микродефектах шероховатой поверхности. Зеркальная составляющая отраженного потока возвращается обратно в осветительную систему через централ ьную зону линзы 3 и в дальнейшем не используется.

Лучи, рассеянные на микродефектаv, попадают на периферийную зону положительной линзы 3, которая совместно с отрицательной линзой 4 формирует в плоскости регистрирующего устройства 2 изображение микродефектов контролируемой поверхности 5. Так как в регистрирующее устройство 2 попадают только те лучи, которые отражаются от микродефектов, а лучи, отраженные от остальной поверхности 5 возвращаются в осветительную систему, то микродефекты наблюдаются в регистрирующем устройстве

2 как светлые обьекты на темном фоне. Измеряя величину рассеянной составляющей отраженного потока фотоприемником или определяя геометрические параметры микродефектов при визуальном наблюдении, можно судить о классе шероховатости поверхности.

Прибор для контроля шероховатости поверхности, содержащий источник излучения, осветительную и приемную оптические системы и регистрирующее устройство, oTëèчающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрогцение конструкции, приемная оптическая система выполнена в виде двух расположенных последовательно на оптической оси прибора компонентов, первый из которых положительная линза, второй— отрицательная линза с фокусным расстоянием, меньшим фокусного расстояния положительной линзы, выполненная с отверстием в ее центре.

1249325

Редактор Е. Папп

Заказ 4223/40

Составитель Т. Леонова

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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