Способ определения диаметра отверстий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения ошибок, связанных с влиянием на регистрируемые параметры длины отверстия, и повышение информативности путем определения длины отверстия. Освещают контролируемое и эталонное отверстия . Формируют действительное изображение эталонного отверстия. Формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверстия и действительное изображение от его выходной плоскости, сравнивают действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий , фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка , формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверстия, добиваются совпадения этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют диаметр отверстия и его длину. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4651368/28 (22) 17.02.89 (46) 15.01.91. Бюл. N 2. (71) Институт электроники АН БССР (72) В.Н,Ильин и Е.В.Галушко (53) 531.715.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1413415, кл. G01 В 11/12,,1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРА

ОТВЕРСТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛ Е Н ИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения ошибок, связанных с влиянием на регистрируемые параметры длины отверстия, и повыщение информативности путем определения длины отверстия. Освещают контролируемое и эталонное отверИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий, Целью изобретения является повышение точности за счет исключения ошибок, связанных с влиянием на регистрируемые параметры длины отверстия, и повышение информативности путем определения длины отверстия.

На чертеже изображена оптическая схема устройства для определения диаметра отверстий.

Устройство содержит лазер 1, оптически связанные коллиматор 2 и первый светоделитель 3, первую призму 4, второй светоделитель 5, оптически связанный с отражателем 6 и первым фотоприемником 7, диафрагму 8, установленную перед входом первого фотоприемника 7, оптически свя„„Я „„1б20826 А1 стия. Формируют действительное изображение эталонного отверстия. Формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверстия и действительное изображение от его выходной плоскости. сравнивают действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий, фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка, формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверстия, добиваются совпадения этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют диаметр отверстия и его длину, 2 с,п. ф-лы, 1 ил. занные объектив 9 и второй фотоприемник

10, узел 11 крепления объекта 12 с контро- лируемым отверстием, вторую призму 13, установленную между первой призмой 4 и вторым светоделителем 5, диафрагму 14 с эталонным отверстием, установленную между второй призмой 13 и объективом 9, коммутатор 15, установленный между диафрагмой 14 с эталонным отверстием и объективом 9 под углом 45 к его оси, диафрагма

14 с эталонным отверстием механически связана с отражателем 6 с возможностью совместного перещения, а узел 11 крепления размещен между первым светоделителем 3 и коммутатором 15, Способ осуществляют следующим образом.

Излучение лазера 1 коллимируют коллиматором 2 и делят первым светоделителем 3

1620826 на два пучка: прошедший и отраженный.

Отраженным пучком освещают контролируемое отверстие. Прошедший пучок последовательно отражается первой призмой 4 и второй призмой 13. Этим пучком освещают . эталонное отверстие и с помощью объектива 9 получают его действительное изображение на втором фотоприемнике 10.

Отраженный первым светоделителем 3 пучок излучения после прохождения контролируемого отверстия отражается коммутатором 15, проходит объектив 9 и попадает на второй фотоприемник 10, С помощью фотоприемника 10 регистрируют интенсивность излучения в дифракционной картине вдоль оси пучка излучения, прошедшего отверстие, и фиксируют координаты трех последовательных центральных минимумов интенсивности излучения в дифракционной картине. Формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверстия и действительное иэображение от его выходной .плоскости. Действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий сравнивают с помощью коммутатора 15, выполненного с зеркальными участками, чередующимися с равными им по размеру и форме прозрачными участками. Коммутация изображений осуществляется вращением коммутатора 15. Фиксируют координату эталонного отверстия, соответствующую его положению при получении действительного изображения, и принимают ее за начало отсчета. Эталонное отверстие перемещают вдоль пучка, вместе с ним перемещается отражатель 6. Отражатель 6 со вторым светоделителем 5 образуют линейный интерферометр Майкельсона, В интерферометр поступает часть излучения от первой призмы 4, не попавшая на вторую призму 13.

Проинтерферировавшее излучение регистрируется первым фотоприемником 7, по сигналу с которого определяют величину совместного перемещения диафрагмы 14 с эталонным отверстием и отражателя 6. При перемещении эталонного отверстия формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого, отверстия, добиваются совпадения сравниваемых изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют диаметр отверстия. С учетом зафиксированных координат определяют длину отверстия. Длину отверстия вычисляют по формуле

1 = (R + hR) /2iL(ng + пя),. где R — радиус отверстия; Л R — разность радиусов контролируемого и эталонного отверстий; 1 — длина волны; ng — полное число минимумов интенсивности в дифракционной картине; щ — число колец минимумов интенсивности в дифракционной картине контролируемого отверстия.

Диаметр отверстия вычисляют по формуле

10

О =2 где Si — относительная координата диафрагмы с эталонным отверстием.

Формула изобретения

1. Способ определения диаметра отверстий, заключающийся в том, что освещают

20 контролируемое отверстие, регистрируют интенсивность излучения в дифракционной картине вдоль оси пучка излучения, прошедшего отверстие. фиксируют координаты трех последовательных центральных минимумов интенсивности излучения в дифракционной картине и определяют диаметр отверстия с учетом зафиксированных координат, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности путем определения длины отверстия, одновременно с контролируемым освещают эталонное отверстие, получают .его действительное изображение, после освещения отверстий формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверстия и действительное изображение от его выходной плоскости, сравнивают действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий, 40 фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка, формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверстия, добиваются совпадения этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют длину отверстия.

2. Устройство для определения диаметра отверстий, содержащее лазер, оптически связанные коллиматор и первый светоделитель, 55 первую призму, второй светоделитель, опти- чески связанный с отражателем и первым фотоприемником, диафрагму, установленную перед входом первого фотоприемника, оптически связанные объектив,и второй фото1620826

Составитель В.Костюченко

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Горват

Заказ 4237 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5, Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 приемник и узел крепления объекта с контролируемым отверстием, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и информативности путем определения длины отверстия, оно снабжено второй призмой, установленной между первой призмой и вторым светоделителем, диафрагмой с эталонным отверстием, установленной между второй призмой и объективом, коммутатором, установленным междудиафрагмой с эталонным отверстием и объективом под углом 45 к его оси, диафрагма с эталонным

5 отверстием механически связана с отражателем с возможностью совместного перемещения, а узел крепления размещен между . первым светоделителем и коммутатором.

Способ определения диаметра отверстий и устройство для его осуществления Способ определения диаметра отверстий и устройство для его осуществления Способ определения диаметра отверстий и устройство для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для контроля точности изготовления диаметра отверстий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для размерного контроля отверстия

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения непрямолйнейнос-

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частг нести к фетоэлектрическим способам контроля диаметра отверстий

Изобретение относится к оптическим измерительным устройствам и может быть использовано для измерения диаметра и контроля внутреннего профиля крупногабаритных изделий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения геометрической формы элементов, образующих протяженные каналы, и для проецирования световых изображений внутрь каналов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано лля бесконтактного измерения отверстий, в том числе с переменным диаметром Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона контролируемых отверстий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крупногабаритных изделий, имеющих цилиндрическую форму внутренней поверхности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машинои приборостроении при изготовлении миниатюрных подшипников, часовых камней, фильер и т.п

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля металлизированных отверстий печатных плат при исследовании или анализе материалов с помощью оптических средств и может найти, в частности применение для неразрушающего контроля металлизированных сквозных отверстий печатных плат

Изобретение относится к способам для обнаружения и измерения цилиндрических поверхностей в огнеупорных керамических деталях и может быть использовано в металлургии. Для реализации указанного способа используется измерительная труба, при этом на ней расположена камера, объектив которой направлен по меньшей мере на одну расположенную в измерительной трубе отражательную поверхность, в то же время отражательная поверхность проходит на расстоянии от объектива и наклонно к аксиальному направлению измерительной трубы. Кроме того, измерительная труба на противолежащем отражательной поверхности участке контура является светопроницаемой, а в измерительной трубе или на ней расположено устройство для измерения расстояния. Камера при соответствующем фокусном расстоянии между объективом и отражательной поверхностью регистрирует проходящую на радиальной расстоянии от измерительной трубы часть цилиндрической поверхности соседней огнеупорной керамической детали и с помощью устройства регистрирует расстояние точки или участка поверхности на зарегистрированной камерой части цилиндрической поверхности огнеупорной керамической детали до неподвижной точки отсчета. Технический результат - возможность надежного обнаружения и измерения цилиндрической поверхности на огнеупорных керамических деталях. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля соосности вертикальных отверстий, горизонтальности, параллельности, перпендикулярности и взаимного расположения поверхностей при сборке крупногабаритных изделий. Лазерный отвес содержит лазер, оптическую систему, создающую стабильное базовое направление путем образования кольцевой структуры лазерного пучка, контрольный элемент (марки трипельпризма) и измерительный блок: визуальный и с фотоприемником (цифровой камерой, подключенной к компьютеру). С целью обеспечения стабильного вертикального базового направления большой протяженности в схему прибора включены жидкостная кювета и жидкостный уровень, которые обеспечивают автоматически строго вертикальное направление лазерного пучка независимо от наклонов прибора. Используемая в качестве марки трипельпризма, наклоны которой не влияют на направление отраженного луча, возвращает падающий на нее вертикально лазерный пучок параллельно первоначальному направлению также вертикально. Технический эффект - создание базовых вертикальных осей большой протяженности с высокой степенью стабилизации, повышение точности вертикальных измерений и возможность производить измерения на больших глубинах (более 20 метров) без присутствия наблюдателя. 3 ил.

Изобретение относится к способам для оптического измерения внутренних размеров изготовленной прокаткой трубы. Способ включает горизонтальное перемещение внутри трубы (3) сенсорного средства (9), имеющего лазерный трекер (12), посредством которого испускают лазерный луч (10) внутрь трубы (3). Сенсорное средство (9) горизонтально перемещают внутри трубы (3). Лазерный трекер (12) устанавливают неподвижно и линейно напротив конца пути сенсорного средства (9). При этом лазерный трекер (12) посредством лазерного луча (13) отслеживает текущее положение сенсорного средства (9) во внутреннем пространстве трубы (3) и регистрирует отклонения сенсорного средства (9) от внутренней поверхности трубы. При этом лазерный луч (13) отражается от установленного на сенсорном средстве (9) рефлектора (14) обратно к лазерному трекеру (12), и осуществляют непрерывную регистрацию расстояния сенсорного средства (9) от лазерного трекера (12), посредством которого осуществляют трехмерное измерение и представление внутреннего контура и/или сварного шва трубы (3) на оптическом устройстве регистрации изображений. Технический результат заключается в упрощении способа измерения внутренних размеров изготовленной прокаткой трубы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий

Наверх