Способ бесконтактного измерения диаметра отверстий

Авторы патента:

НЕСТЕРЕНКО ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ

ОСТАФЬЕВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЙФУРАК ЮРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

ТЫМЧИК ГРИГОРИЙ СЕМЕНОВИЧ

G01B11/12 - отверстий

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. Луч лазера делится на два пучка, измерительный и эталонный. Измерительным пучком облучают противоположные участки контролируемого отверстия, а эталонным пучком - два зеркала, установленных параллельно друг другу на расстоянии, равном номинальному диаметру контролируемого отверстия. Затем пучки сводят,-регистрируют интенсивность излучения в интерференционной картине, по которой судят об отклонении измеряемого диаметра от номинального значения. 1 ил. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

»ЮИ

РЕСПУБЛИК

0Ю Of) (ц) С 01 S 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и автаюсноим свидетильствм

2 отверстий, в том числе с переменным диаметром. Цель изобретения вЂ” повышение точности и расширение диапазона контролируемых отверстий..Луч лазера делится на два пучка, измерительный и эталонный. Измерительным пучком облучают противоположные участки контролируемого отверстия,,а эталонным пучком вЂ” два зеркала, ус. тановленных параллельно друг другу на расстоянии, равном номинальному диаметру контролируемого отверстия.

Затем пучки сводят,.регистрируют интенсивность излучения в интерференци-; онной картине, по которой судят об отклонении измеряемого диаметра от номинальйого значения. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТИНИЯМ 4 ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР с (21) 4646686/28 (22) 13. 12. 88 (46) 23.05.91. Ьюл, Р 19 (71) Киевский политехнический ННсТНтут им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.А.Нестеренко, В.А.Остафьев, Ю.H.Райфурак и Г.С.Тымчик (53) 531.717.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

773429, кл. С 01 В 11/12, 1980 ° (54) СНОСОВ ВЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ДИАМЕТРА ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения диаметра отверстий; в том числе отверстий с переменным диаметром.

Цель изобретения вЂ” nîâûøåíèå точ1 ности и расширение диапазона контролируемых отверстий sa счет контроля отверстий с переменным диаметром.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ бесконтактного измерения диаметра от° верстий.

Устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, два светоделительных куба 3 и 4, установленные по одному в каждом канале после светоделителя 2 в корпусе 5, два зеркала б и 7, оптически связанные со светоделительным кубом 3 и установленные с воз» можностью изменения расстояния между собой, светосоединитель 8, расположенный по ходу излучения, прошедшего через светоделительные кубы 3 и 4, объектив 9 и фотоприемник 10, установленные последовательно по ходу излучения после светосоединителя 8, усилитель 11 и вычислительно-информационный блок 12, соединенные последовательна с фотоприемником 10. Светоделитель 2 и светосоединитель 8 могут быть выполнены в виде идентичных моноблоков из двух ромбических призм.

Способ осуществляется следующим образом.

Пучок когерентного излучения лазера 1 поступает на светоделитель 2 и делится на два равных по интенсивно1б51093 сти пучка, измерительный и эталонный, каждый ич которых поступает соответственно на один из светоделительных кубов 3 или 4 эталонного и из5 мерительного каналов. После. отражения от черкал б н 7 эталонного канала и диаметрально противоположных участков . отверстия измерительного канала и, вторично пройдя через светоделитель- 10 ные кубы 3 и 4 соответственно, лучи совмещаются на светосоединителе 8, ,а объектив 9 создает изображение интерференционной картины на чувствительной площадке фотоприемника 10. В случае, когда диаметр измеряемого от- ь верстия не равен номинальному, интерференционная картина смещается и интенсивность излучения,попадаюцего на

Аотоприемник 10 по оптической оси уст- 20 ройства, йзменяется. Сигнал, снимаемый с Аотоприемника, усиливается уси лителем 11 и поступает в вычислительно-инАормационный блок 12, который определяет направление смещения интер- 25

Аеренционной картины, порядок максимума, интенсивность которого реги.стрируется на оптической оси устройства, и собственно интенсивность по оптической оси устройства на чувст- 30 вительной площадке фотоприемпи:а,затем,судят об изменении диаметра отверстия по формуле

Т(Д) = 2K I 1 + (вЂ” -) cos 4 ц =-

Р,.;.2Д Ь ЗЗ о II c Д а где (С ) ехр () с 1п2

Д вЂ” нирина полосы спектра излучения лазера на половине высоты кривой спектра;

5 вЂ” отклонение диаметра оси эталонного номинального размера; с вЂ” скорость света в вакууме; ф вЂ” длина волны, соответ- ствующая максимуму кривой спектра излучения лазера;

К вЂ” потери в пучках;

I вЂ” интенсивность излучео ния лазера;

I - на Аотоприемнике.

По значению $ судят об истинном значении диаметра контролируемого отверстия.

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения диаметра отверстий, заключающийся в том,что формируют зондирующий пучок, облучают контролируемое отверстие, формируют интерфереМционную картину, по которой судят о величйне диаметра контролируемого отверстия, о .т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона контролируемых отверстий, формируют зондирующий пучок с длиной волны, по крайней мере на порядок больней средней величины микронеровностей поверхности контролируемого отверстия, перед облучением контролируемого отверстия делят зондирующей пучок иа эталонный и изб мерительный, облучение контролируемого отверстия осуществляют измерительным пучком перпендикулярно оси отверстия, с помощью эталонного пучка Аормируют пучок сравнения, а ин-. терАеренционную картину формируют с помощью пучка сравнения и измери тельного. пучка, прошедшего контролируемое отверстие.

1651093

Составитель М.Минин

Техред А.Кравчук Корректор Н.Ревская

Редактор 0,10рковецкая

Заказ 1600 тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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

Способ бесконтактного измерения диаметра отверстий

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

Способ определения диаметра цилиндрических отверстий // 1597533

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

Устройство для размерного контроля отверстия // 1534302

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

Устройство для измерения параметров глубоких отверстий // 1415053

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

Способ определения диаметра отверстий // 1413415

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

Способ измерения параметров глубоких отверстий // 911148

Устройство для контроля геометрических параметров глубоких отверстий // 896395

Способ измерения диаметра отверстия // 773429

Способ измерения внутренних диаметров образцовых колец // 557259

Вптб ! -^-пм^ г';>&';п^-;\ // 397746

Оптическое устройство для измерения диаметра и контроля внутреннего профиля крупногабаритных изделий // 2288446

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

Проекционно-измерительное устройство // 2037772

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

Способ измерения внутренних диаметров крупногабаритных изделий // 1668859

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

Способ измерения диаметров малых отверстий // 1775039

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

Устройство для контроля геометрических параметров отверстий // 1775599

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для контроля металлизированных отверстий печатных плат // 1793208

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

Устройство для обнаружения и измерения цилиндрических поверхностей на огнеупорных керамических деталях при использовании в металлургии // 2563308

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.

Лазерный отвес // 2591741

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.

Способ и устройство для оптического измерения внутренних размеров трубы // 2606901

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.

Лазерный двумерный триангуляционный датчик для измерения отверстий малого диаметра // 2625001

Изобретение относится к метрологической технике для сканирования геометрии поверхности и контроля качества геометрических параметров твердых объектов. Лазерный двумерный триангуляционный датчик для измерения отверстий малого диаметра содержит корпус датчика, который выполнен цилиндрическим и состоит из двух соосных цилиндрических совмещенных торцами частей. Цилиндрические части корпуса выполнены разного диаметра, в полости большей по диаметру цилиндрической части корпуса датчика расположена оптическая схема датчика, состоящая из лазерного излучателя, электронной печатной платы с вмонтированной CMOS матрицей, установленной под углом к электронной печатной плате фокусирующей линзы. В большей по диаметру цилиндрической части корпуса выполнено отверстие, в которое установлено защитное стекло. В полости меньшей по диаметру цилиндрической части корпуса расположен блок питания и вычисления. В совмещенных торцах обеих частей корпуса выполнено отверстие, соединяющее полости обеих частей корпуса, в упомянутом отверстии проложены провода питания, управления режимами работы лазера и матрицы, а также провода передачи данных с матрицы на вычислительный блок. Датчик дополнительно содержит цилиндрический кронштейн, совмещенный соосно со вторым торцом меньшей по диаметру цилиндрической части корпуса, с расположенными внутри кронштейна проводами питания блока питания и вычисления и проводами связи с электронно-вычислительной машиной. Технический результат - повышение скорости считывания данных, повышение точности сканирования, снижение погрешности сканирования до ±0,005 мм. 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.