Рефлектометрический способ измерения средней высоты микронеровностей шероховатой поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности для определения шероховатости поверхности. Цель изобретения - повышение чувствительности и производительности измерения за счет увеличения глубины модуляции светового излучения и исключения эталона при измерении. Зондирующее излучение лазера 1 направляют на исследуемую поверхность детали 9, помещенную в центр кривизны сферического отражающего зеркала 3, сообщают гармонические колебания детали 9 и отражающему зеркалу 3 вокруг оси, проходящей через точку О зондирования и перпендикулярной плоскости падения излучения. Среднюю высоту микронеровности определяют по формуле H<SB POS="POST">ср</SB>=λ/2√V<SB POS="POST">вых.M</SB>)/DSIN2IΔI), где V<SB POS="POST">вых.M</SB> - амплитуда переменного электрического сигнала

λ - длина волны излучения

I - угол падения

ΔI - амплитуда гармонических колебаний образца

D - коэффициент преобразования отраженного излучения в электричсекий сигнал. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (191 (lD (5D 4 (: 01 В 11 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4350084/25-28 (22) 09. 10. 87 (46) 15.12.89. Бюп. Р 46 (72) В.С. Лисицын, Ю.М. Надежкин и А.Н ° Фокин (53) 531.715.27(088.8) (56) Топорец А.С. Фотометрический метод определения средней высоты микронеровностей шероховатой поверхности. — Оптико-механическая промышленность, 1969, М 6. (54) РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ВЫСОТЫ МИКРОНЕРОВНОСТЕЙ ЫЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения шероховатости поверхности. Цель изобретения — повышение чувствительности и производительности измерения за

2 счет увеличения глубины модуляции светового излучения и исключения эталона при измерении. Зондирующее излучение лазера 1 направляют на исследуемую поверхность детали 9, помещенную в центр кривизны сферического отражающего зеркала 3, сообщают гармонические колебания детали 9 и отражающему зеркалу 3 вокруг оси, проходящей через точку 0 зондирования и перпендикулярной. плоскости падения излучения. Среднюю высоту микронеровности определяют по формуле: h,z (((ььи. )/Dsin 2i д i) где

U — амплитуда переменного элекВЬЮ И трического сигнала; Я вЂ” длина волны излучения, i — угол падения д i амплитуда гармонических колебаний образца; D — - коэффициент преобразования отраженного излучения в электрический сигнал. 1 ил.

1529039

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

Цель изобретения — повышение чувствительности и производительности измерения за счет увеличения глубины модуляции светового излучения и исключения эталона при измерении. 1О

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для реализации способа измерения средней высоты микронеровностей шероховатой поверхности.

Устройство содержит лазер 1, светоделительную пластинку 2, сферическое отражающее зеркало 3, механизм

4, регистрирующие блоки 5 и 6 информационного и опорного каналов, усилитель 7 и измеритель 8 отношения.

Способ осуществляют следующим образом.

Зондирующее излучение лазера 1 направляют через светоделительную плас- 25 тинку 2 на исследуемую поверхность детали 9. Деталь 9 помещают в центр кривизны сферического отражающего зеркала 3 и сообщают им гармонические колебания с помощью механизма 4 вокруг оси, проходящей через точку 0 зондирования и перпендикулярной плоскости падения излучения. Ось, проходящая через точку 0 и перпендикулярная плоскости падения излучения, составляет прямой угол с осью OZ. Угол падения излучения на исследуемую поверхность изменяется, что вызывает модуляцию интенсивности зеркальной составляющей излучения, отраженного от исследуемой поверхности. Зеркало

3 возвращает отраженный от исследуемой поверхности детали 9 в зеркальном направлении луч в исходную точку поверхности.

Излучение вторично отражается

45 от той же точки исследуемой поверхности детали 9, в которой происходило первое отражение. Таким образом, глубина модуляции излучения, отраженного от исследуемой поверхности, 50 удваивается. Излучение попадает в регистрирующий блок 5 информационного канала, состоящее из фотометрического шара и приемника оптического излучения. Среднюю высоту микронеров- 55 ности определяют по формуле

h я

CP где Ц,„ — амплитуда переменного электрического сигнала, — длина волны излучения, i — угол падения, д — амплитуда гармонических колебаний образца, D — коэффициент преобразования отраженного излучения в электрический сигнал.

Для исключения погрешности, обусловленной нестабильностью излучения, на результат измерений используют опорный канал с регистрирующим блоком 6, а также измеритель 8 отношения, выходной прибор которого прокалиброван в единицах параметра шероховатости. формула изобретения

А

h ср где Я 1пьи-ю длина волны излучения лазера; амплитуда переменного электрического сигнала, коэффициент преобразования отраженного излучения в электрический сигнал; угол падения; амплитуда гармонических колебаний образца и sepкала.

Рефлектометрический способ измере° ния средней высоты микронеровностей шероховатой поверхности, заключающийся в том, что направляют излучение лазера на исследуемую поверхность, измеряют интенсивность зеркально отраженного от поверхности излучения и определяют среднюю высоту микронеровностей поверхности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности и производительности измерения, устанавливают деталь исследуемой поверхностью в центр кривизны сферического зеркала, приводят деталь и зеркало в гармонические колебания вокруг оси, проходящей через точку падения излучения лазера на исследуемую поверхность и перпендикулярной плоскости падения излучения, преобразуют изменения интенсивности отраженного излучения в переменнььй электрический сигнал, а определение средней высоты h „ микронеровностей производят по формуле: