Фотометрический способ определения качества полировки оптических прозрачных деталей

 

Изобретение относи гея к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества полировки поверхностей оптических прозрачньгх деталей. Петь изобретения - повышение точности определения высоты шероховатости за счет учета доли дифсЬуиюго отражения и пропускания , которая выходит за предеаы фотометрического шара вместе с регулярной составляющей, а также информативности способа за счет определения длин корреляций и параметров нарушенного механической обработкой приповерхностного слоя. Поочередно направляют на рабочие поверхности детали монохроматический поток излучения измеряют для каждой поверхности коэффициенты S, и Я диффузного отражения и коэффициенты Г, и 0 диффузного пропускания при различных рлчморах входного (выходного) отверстия фотометрического пара и опреденяют отношения Я 1 и S, диЛ- фузного потока от приповерхностного слоя к оГниему дпффучному потоку для каждой из исследуемых поверхностей, высоты шероховатостей RCK и RCKZ длины корреляций 1 j и 1 по формулам . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5 С 01 В 11/30

Ь

Г>»1<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На чертеже изображена принципиальНаЯ СХЕМЛ УСтРОйСтяа ДЛЯ оСУ>>»ЕСтВЛЕния предллглемого способа.

Устройство содерж»1т источник 1 монохромлтического излучения (лазер), фотометри >еский шлр 2 с отверстиями 3-5, фотоприемник 6. Индексом 7 обознлч нл деталь с измерие" мыми понерхностями 8 и 9.

Способ осу»>(ествляют следуюг»1»м обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 44 53038 /? 8 (22) 23.05.88 (46) 15.0?.91. I>f<>J». Р 6 (72) F..A.Несмел<>н и A.Г.Афлнлсьева (53) 531.715,:7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 1397727, кл. (: 01 В 11/30, 12,12.8f>. (54 ) <»>OTOM F ÒÐII>11 .(: ЕИЙ СII(f(;() I> ППРЕ> IF.—

ЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ПО>111Р(1ВКИ 0ПТ11ЧЕСКИХ

I1P03PAfIHhE JIF TAJIF II (57) Изобретеьч»е относится к измерительной технике и может быть использовано для контроли качества полировки поверхностей оптических про 1 рлчных деталей. Пель изобретении повьш<ение точности определения высоты шеро ..AHëòîñòè зл счет учета доли диффузного отражения и пролусклния, которая выходнт зл пределы фоИзобретение относится к измери-" тельной технике и может быть использовано для контроля качества полированны.< поверхностей оптически прозрачных деталей.

Пель изобретения — повышение точности определения высоты шероховатости за счет учета доли диффузного отражении и пропусклния, которая выходит за пределы фотометрического шара вместе с регулярной составляющей, а также информативности способа за счет определения длш» корреляций и параметров нарушенного механической обработкой приповерхностного слоя. тометрического шара вместе с pe» улярной составляющей, л тлкже информативности способа за счет определения длин корреляций и плрлметроп нарушенного механической обрлботкой приповерхностпого слоя. Поочередно направляют нл рлбочие поверхности детали монохромлтический поток излучения измеряют для клждой поверхностии коэффициенты 8 1 и 82 ди<1><1>уз» ного Отр;>жения 11 коз<>><»и1»иР11ты < 1 11 дид><1>узного пропусклния при рлз2 личных»>лиме рлх входного (выходного) отверстия фотометри<>еского юлрл и опре»>еляют nT»f<>mefffff» S» 11 S2, диффузного потока от приповерхностного слоя к об»чему диффу >ному потоку для каждой нз исследуемых поверхностей, высоты шероховатостей R « и R;><2 длинь! кор)> еляций 1» f(1 2 11<> <>>ор мулам. 1 ил. разом.

Ионохроматически»» пучок излучения от источника 1 направляют перпендикулярно к поверхности 8 детлли 7, установленной вплотную за отверстием

16? 7830

Ъ "1

1 — ехр — .Р() ) - з (0 )

4«(2N 1 1

1=1 (3 ) sin 7, ,ы>п )> ) J >

11 2 ..21. р (q,) „. 2), N2@()j)sin 4 — ((. (0 )%sin kg

NP в1п>,)((з;1 2,) )z j ) 2). — - 2

> г»с» >> -г>.» д„„ >

411 ) N+sinsgj — sin zgj )2

2 где

N длина волны зондирующего излучения, половина угла ко»усл светового потокл, гыходящего из фотометрического шара, ч»гчо углов, выбранных для выводл излучения из плрл номер выбранного угла

P, = 1n5<, P = 1nGg р

+ ) + (+ )+ b(P t) — — ") — O(P(P2) 2 "1

2 Г,> д ) b(p + () < n) () ) — 4(<2-а>, )) (n-1) (и+>) еломления детаг2

50 2 (n-1) (1-r) (1+r) 1+r

8пг 2(n-1) 1-г

z а

8nr и — показатель пр

«ли

Г, = — (2g,(Q ) -2n(» kg

4; Зеркально отраженная часть потока через отверстие 3 отводится в пространство вне фотометрического шара 2.

Дид)фуэно отраженное от поверхности 8 излучение попадает в фотометрический шар 2, где о»о интегрируется и создает нл прнсм»ой »»верх»ости фото»риемникл 6 че(><"1 отверстие 5 ос век.е»»ость, пропорциональную коэффициенту О, диф-0 фузно отраженного от поверхности 8 иэлуче»»я ° Затем образец 7 переворачивают и л»алогично с>пределяют коэффициент ) д»ффузно отраженного излучения от поверхности 9.

Далее дс таль 7 помещают между истО llllll: .1 1 <1:1.(1 (Е»»я Н От»ЕрСтИЕМ 3

l((lР <1 IJ In Ill » <) II< .(> II()»I<<(HJII>»O>ig lIOJIO)I((ill(> jI(I nJIII, ((ри эт<)м регуляр»о прошедшее чере l Ji(-..тл.п 7 излучение отv<»iIIт <:я:ере от»с рст»е 4 в простр,(»ство 11»» фс тометрического пара 2. ,»11(!)()уз((о прохо„-(я(>();е через детлль 7 потоки излучения раздельно с обеих е поверхностей. 8 и 9 интегрируются в фотометрическом шаре 2 и создают на приемной поверхности фотоприемника 6 через отверстие 5 освещенности, пропорциональные коэффициенты с,(и соответствующим диффузно проходящим через деталь 7 излучениям. Затем изменяют величину отверстия 3 (т.е. угол ) выходящего из фотометрического пара 2 излучения) и повторяют все измерения.

Измерения P» Pz, С, и С проводят по крайне» мере при четырех значениях размера входного (выходного) отверстия фотометр»ческого шара и определяют высоты R oz, и R ri(z шероxoватостей,;лины (и 1rZ корреляций, а также д»ффузные пот(ки Г и Г от приповерхност»ьгх слоев »о формулам

1627830

1 Г (1«. 2 (Г ()2 + ((+ "2) Р,(P(+ Р2

"2) "(г с|Ы1 6! *) .

h(1+r — r ) 8 8n(1+r 2- r )

h

1 (1-r)

Г + (— R ) < скс

Г2

4((2

ГЮ + (9 RCK2) 25, -Д () sin 3 «-(Р, (3 )) ..) ) А )(. я @,(), sin «j -Z@z (Y) ) р 2Ы 2()) 3 ЫХ. 1 (т ° .)2

1. (1

R с К1 4 „ 1 ск2 4(Q P((g j ) s i n

1

4((2

Ъ

4к (P, = 1nG(, Р = 1nG g (а((), + ()с + с, + сс)+ (() (2 (a(I), +

)+ b() + й

2 г (n-1) 2(n-1)(1-ã) к (n+1) 1-г

b = с

8пг 8nr

1+г

2 (n-1) г определяют отношения S „ S дифй фузного потока от приповерхностного слоя к обг(ему диффузному потоку

15 для каждой иэ исследуемых поверхностей детали по формулам: и" зн "(е н ям RcK ск 1 < 12

S и S < судят о качестве п()лировки детали.

Ф о р м у л л и э о б р е т е и и я

Фотометрический способ определения качества полировки оптических прозрачных )(сталей(, злключлюшийся в том, что нлправляют на поверхности детали монохроматический поток излучения, измеряют с помо((ью фотометрического шлрл энергетические коэффициенты ()(и (к диф()уэно отраженных и ь(и (.> диффузно пропул л щенных потоков для каждой из поверхностей детали, определяют высоты

R cK u R cK< шероховатостей и судят о качестве полировки детали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения высоты шероховатости за счет учета до и(диффузного отражения и пропускания, которля выходит зл пределы шара вместе с регулярной составляющей, л также информативности способа за счет определения длин корреляций и плрлмстров нлрушенного механической обрлботкой приповерхностного слоя, измерения энергетических коэАд)ищиентов Я((02, (.) проводят по крлйней мере при четырех значениях пло((лди отверстия фотометрическог(« г(ëðn и определяют высоты Р,.„, и Р ск2 иероховлтостей, длины 1 и ) корреляций и параметры S q и S(),вдруг)енного механической обработкой приповсрхностног() слоя по формулам

1á27830

1 р.. г Г1.й, () )з пЧ) — Е У, (9 ).KsinЧ) }, Г1 — Г1 (j в и ) Г1 з1и — (sinzQ ° ) 2 7 г ч . 1 "4- z(х-Л

Г = Г1 (1j) х ) g gj, — (* )2 у

1 — + z g p< pz. " а " <ð " ), 1

1 2 L (! 2 " "2 " (! (1 Г 2) "2 К )() h

1 (1-r)

3 п

Г

4к

Я "СК1 тали, значениям Рск Нск, 1,, 12 и S и S 2 судят о качестве полировки детали.

Гг

S) г

41 27

+ (— R ) ск2

СocTëâèтеиь Л.Лобэова

Редактор 18. Середа Техред Г1.Дидык Корректор H.Ревская

Заказ 330 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государстве нного ко а т та ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Г1о ква, iK-35, Раушская наб., д, 4/5

11 ч

Производственно-иэдате Ibc кий к-мбинат Патент, r Ужгород, ул. Гагарина, 101 (- .й- 5

h(1+ rz- r ) 8 8n(1+rz rz) г 1

I длина волны излучения, половина угла конуса светового потока, выходящего из

Лотометрического шара, число углов, выбранных для вывода излучения из шара, номер выбранного угла; показатель преломления де