Оптическое устройство для измерения шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля качества поверхностей изделий. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства за счет обеспечения равенства световых потоков на двух фотоприемниках. Устройство содержит точечный источник 1 света и расположенные по ходу его лучей коллиматор 2 и светоделитель 3, делящий световой поток на две ветви, в одной из которых установлен фокусирующий объектив 4. Другая ветвь оптически связана со светоделителем 3 и включает последовательно расположенные по ходу лучей, отраженных от исследуемой поверхности 13, объектив 5, зеркало 6 эллиптической формы и одноплощадочные фотоприемники 7 и 8. Фотоприемники 7 и 8 своими выходами соединены с суммирующим 9 и дифференциальным 10 усилителями, выходы которых, в свою очередь, подключены к входам делителя 11 напряжений, выход которого соединен с регистратором 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Г, 01 В 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4414248/25-28 (22) 25.04.88 (46) 23.10.90. Бюл. N 39 (71) Физический институт им. П.Н.Лебедева (72) В, Т. Глыва., В. Н. Морозов и С.Е.Солодов (53) 531.715.27(088.8) (56) Мидзино и др. Сборник статей осеннего съезда научного общества точных приборов. Япония, 1983, с ° 413-414. (54) ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля качества поверхностей иэделий. Цель изобретения - повышение чувствительI

;80„„1601513 А 1

2 ности устройства за счет обеспечения равенства световых потоков на двух фотоприемниках. Устройство содержит точечный источник 1 света и расположенные по ходу его лучей коллиматор

2 и светоделитель 3. делящий световой поток на две ветви, в одной из которых установлен Фокусирующий объектив

4. Другая ветвь оптически связана со светоделителем 3 и включает последовательно расположенные по ходу лучей, отраженных от исследуемой поверхности 13, объектив 5, зеркало 6 эллиптической Формы и одноплощадочные Фотоприемники 7 и 8. Фотоприемники 7 и 8 своими выходами соединены с суммирующим 9 и дифференциальным 10 усилителями, выходы которых в свою очередь подключены к входам делителя 11 напряжений, выход которого соединен с регистратором 12. 1 ил.

1601513

Составитель Л.Лобзова

Техред Л.Сердюкова Корректор C.éeâêóí

Редактор Л.Зайцева

Заказ 3266 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб ., д . 4/5

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

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля качества поверхностей изделий.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства за счет увеличения разности световых потоков на двух Фотоприемниках при наличии шероховатости. 10

На чертеже изображена принципи-. альная схема оптического устройства дг я измерения шероховатости поверхности. Устройство содержит источник 1 света, коллиматор 2 и светоделитель

3,: делящий световой поток на две ветви::, в одной из которых расположен

Фокусирующий объектив 4, а в другойобъектив 5, зеркало.6 и два Фотопри.еника 7 и 8., Зеркало 6 выполнено эллиптической

t о формы и установлено под углом 0 с.90 к оптической оси. Фотоприемники 7 и 8 выполнены одноплощадочными. Фотоприемник 8 установлен íà. оптической оси по ходу лучей за зеркалом 6, а фотоприемник 7 - по ходу лучей. отраженных от зеркала 6. Фотоприемники 7 и 8 своими выходами соединены с суммирующим и дифференциальным усилителями 9 и 10, выходы которых подключены к входам делителя

11 напряжений, выход которого подключен к регистратору 12 °

Устройство работает следующим образом.

Излучение точечного источника 1 света формируется в параллельный пучок коллиматором 2 и Фокусируется на

40 исследуемую поверхность 13 объективом 4. Отраженное от поверхности 13 излучение собирается объективом 4 и направляется светоделителем 3 в объектив 5, который Формирует сходя- 45 цийся пучок. В сходящемся пучке расположено эллиптическое зеркало 6 своим центром на оптической оси объектива 5, которое частично отражает и частично пропускает излучение на фотоприемники 7 и 8, поскольку не полностью перекрывает сечение пучка.

Настройка устройства сводится к единственной операции. Объектив 5 перемещают вдоль оптической оси отраженного пучка (направление указано стрелкой) до положения, в котором сигнал на выходе дифференциального усилителя 10 равен нулю.

Изменение микропрофиля поверхности

13 приводит к увеличению или уменьшению угла сходимости лучей после объектива 5, что приводит к изменению величины и полярности сигнала на выходе дифференциального усилителя 10 и фиксируется регистратором

12. Исключение влияния коэффициента отражения исследуемой поверхности 13 на величину сигнала на входе регистратора 12 достигается нормировкой сигнала с выхода дифференциального усилителя 10 на сигнал с суммирующего усилителя 9 с помощью делителя ll напряжений.

Формула изобретения

Оптическое устройство для измерения шероховатости поверхности, содержащее источник света, коллиматор и светоделитель, делящий световой пучок на две ветви, в одной из которых расположен фокусирующий объектив, а в другой - объектив, зеркало и два фотоприемника, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, объектив расположен между светоделителем и зеркалом, зеркало выполнено эллиптической формы и установлено под углом

0 с ep 90 к оптической оси, а фотоприемники выполнены одноплощадочными, один из которых установлен на оптической оси по ходу лучей за зеркалом, а другой — по ходу лучей, отраженных от зеркала.