Прибор для контроля шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение технологичности конструкции, повышение точности контроля и уменьшение продольных габаритов прибора за счет упрощения юстировки прибора, совмещения оптических систем приемного и осветительного каналов в одном компоненте и увеличения жесткости оптической системы. Прибор содержит оптическую систему в виде положительной линзы 1, центральная зона которой представляет собой эллипсоид вращения с зеркальным покрытием 2, источник 3 излучения и регистратор 4. Эллипсоид вращения строит на контролируемой поверхности 5 изображение излучающей площадки источника 3 излучения, который расположен в одном из его фокусов. При отражении излучения от поверхности 5 часть лучей, попадающая на поверхность, свободную от микродефектов, отражается зеркально, а часть рассеивается на микродефектах и попадает на периферийную зону линзы 1, которая формирует в плоскости регистратора 4 изображение светлых микродефектов на темном фоне. Зеркально отраженные лучи возвращаются на эллипсоид вращения, который собирает их на источнике 3 излучения, и на регистратор 4 не попадают. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 с 01 в 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4277080/24-28 (22) 06.07.87 (46) 30.09,89. Бюл. к 36 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Л.А.Михеенко, И.С.Мельник и Н.А.Сорокина (53) 531.715.27 (088т8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1395946, кл. G 01 В 11/30, 13.06.86. (54) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение технологичности конструкции, повышение точности контроля и уменьшение продольных габаритов прибора за счет упрощения астировки прибора, совмещения оптических систем приемного и осветительного каналов в одном компоненте и увеличения жест,Л0„„1511593 А 1

2 кости оптической системы..Прибор содержит оптическую систему в виде положительной линзы 1, центральная зона которой представляет собой эллипсоид вращения с зеркальным покрытием 2, источник 3 излучения и регистратор

4. Эллипсоид вращения строит на контролируемой поверхности 5 изображение излучающей площадки источника

3 излучения, который расположен в одном из его фокусов. При отражении излучения от поверхности 5 часть лучей, попадающая на поверхность, свободную от микродефектов, отражается зеркально, а часть рассеивается на микродефектах и попадает на перифе- а рийную зону линзы 1, которая формирует е плоскости регистратора 4 иаоЬ- (/) ражение светлых микродефектов на темном фоне. Зеркально отраженные лучи возвращаются на эллипсоид вращения, который собирает их на источнике 3 2 излучения, и ча регистратор 4 не попадают. 1 ил.

151159

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля шероховатости поверхности.

Цель изобретения - повышение технологичности конструкции, повышение точности контроля и уменьшение продольных габаритов прибора за счет упрощения юстировки прибора, совмеще- 10 ния оптических систем приемного и осветительного каналов в одном компоненте и увеличения жесткости оптической системы.

На чертеже изображена принципиаль- !5 ная схема прибора для контроля шероховатости поверхности.

Прибор содержит расположенные на оптической оси однокомпонентную опгическую систему, выполненную в виде 20 положительной линзы 1, центральная зона которой представляет собой элипсоид вращения с зеркальным покры.ием 2, в одном из фокусов которого установлен источник 3 излучения и ре- 25

3 гистратор 4. Источник 3 излучения совместно с центральной зоной положительной линзы 1 образует осветительный канал, а регистратор 4 совместно с периферийной зоной положительной линзы 1 — приемный канал, апертура которого в пространстве предметов превышает апертуру осветительного канала. В другом фокусе эллипсоида вращения устанавливают контролируемую поверхность 5.

Линза 1 может быть плосковыпуклой, двояковыпуклой, либо положительным мениском. В качестве источника 3 излучения может использоваться миниа- 40 тюрная лампа накаливания, но лучшие результаты дает светодиод с узкой индикатрисой излучения. Регистратором

4 может быть фотоприемник, позволяющий регистрировать и оценивать величи 45 ну отраженной от контролируемой поверхности .5 рассеянной составляющей лучистого потока, либо обычный микроскоп, если целесообразно определение величины шероховатости по геометри50 ческим характеристикам визуально наблюдаемых микродефектов контролируемой поверхности 5.

Для обеспечения минимальных потерь энергии и максимального контраста изображения контролируемую поверхность 5 целесообразно расположить во втором фокусе эллипсоида вращения, источник 3 излучения в первом фокусе, 3 4 а регистратор 4 лучше установить в плоскости изображения контролируемой поверхности 5 оптической системой приемного канала.

Прибор для контроля шероховатости поверхности работает следующим образом.

Расходящийся пучок лучей от источника 3 излучения попадает на централь ную зону положительной линзы 1, представляющую собой вогнутый эллипсоид вращения, отражаясь от которой, преобразуется в сходящийся пучок с центром на контролируемой поверхности 5, расположенной во втором фокусе эллипсоида и строит на этой поверхности . изображение излучающей площадки источника 3 излучения, который расположен в первом фокусе эллипсоида. При отражении излучения от контролируемой поверхности 5 часть лучей, попадающая на поверхность, свободную от микродефектов, отражается зеркально, а часть рассеивается на микродефектах шероховатой поверхности 5. Зеркальная составляющая отраженного потока возвращается в осветительный канал и в дальнейшем не используется. Лучи, рассеянные на микродефектах, попадают на периферийную зону положительной линзы 1, которая формирует в плоскости регистратора 4 изображение микродефектов контролируемой поверхности 5. Так как в регистраторе 4 попадают только те лучи, которые отражаются от микродефектов, а лучи, отраженные от остальной поверхности 5, 5, возвращаются в осветительный канал, то микродефекты наблюдаются в регистраторе 4 как светлые обьекты на темном фоне. Измеряя величину рассеянной составляющей отраженного потока фотоприемника или определяя геометрические параметры микродефектов при визуальном наблюдении, можно, судить о классе шероховатости поверхности 5.

Формула изобретения

Прибор для контроля шероховатости поверхности, содержащий установленные на одной оси источник излучения, оптическую систему и регистратор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, повышения точности контро" ля и уменьшения продольных габаритов

Составитель Л.Лобзова

Техред М, Дидык

Корректор С.4ерни

Редактор Ю. Петрушко

Заказ 5891/44 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно.-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101

5 1511Ы3 б прибора, оптическая система располо- GJlllHf1coH жена между источником излучения и да вращения с зеркальным покрытием, регистратором и содержит положитель- а источник излучения установлен в одную линзу, центральная зона которой ном из фокусов эллипсоида.