Устройство для контроля параметров шероховатой поверхности

 

Изобретение относится к измери- , тельной технике, я частности к оптическим средствам контроля шероховатой поверхности, и может использоваться для контроля параметров шероховатой поверхности после механообрайотк , i(c ib изобретения - повышение точности и информативности контроля и расшире нк функциональных возможностей за счг;г устранения погрешности от неравномерности чувствительности Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим средствам ггнтроля параметров шероховатой поверхности, и может быть использовано для контроля параметров шероховатой поверкног ги после механообработки . Цель н-.обретенин - повышение точности и информативности контроля и расширение функциональных возможностей за счет устранения погрешности JOT неравномерности чувстрительного приемника изучения по его площади приемника излучения по его площади за счет учета анизотропии локализации микронеровностей на поверхности при одновременном определении этой анизотропии независимо от характера кривизны контролируемой поверхности. Устройство содержит источник 1 излучения , дефлектор 2, светоделительный куб 3, первую положительную линзу 4, световод 5, вторую положительную линзу 6, поляризатор 7 с датчиком 9 угла его поворота, приемник 10 излучения, интегратор 11 и регистрирующий блок 12. Устройство позволяет измерять среднеквадратичную высоту микронеровностей шероховатой поверхности 13 по интенсивности зеркальной составляюп ей рассеянного этой поверхностью излучения, а также выявлять анизотропию локализации микронеровностен на исследуемой поверхности по степени деполяризации отраженного излучения при заданном положении плос- KOCTii поляризации облучающего пучка. 1 :ш. в за счет учета анизотропии локализации микронеровностей на поверхности при одновременном определении этой аш1зотропии независимо от характеря. кривизны контролируемой поверхности . На чертеже изображена принципиальная схема устройства для контроля параметров шероховатости поверхности . Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучения , дефлектор 2, светоделительС& 01 N9 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.ЫА (51) 5 C 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4699383/28 .(22) 06.06.89 (46) 30.05.91. Бюл. К 20 (7i) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.А.Нестеренко, В.А.Остафьев, С.П.Сахно и Г.С.Тымчик (53) 531.715.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1352202, кл, G 01 В 11/30, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретенче относится к измерительной технике, в частности к опти": ческим средствам контроля шероховатой поверхности, и может использоваться для контроля параметров шероховатой поверхности после механообработки. Цель изобретения — повышение точности и инАормативности контроля и расширение функциональных возможностей за счет устранения погрешности от неравномерности чувствительности

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим средствам контроля параметров шероховатой поверхности, и может быть использовано для контроля параметров шероховатой поверхности после механообработки, Цель изобретения — повышение точности и информативности контроля и расширение функциональных воэможностей за счет устранения погрешности от неравномерности чувствительного приемника излучения по его площади

2 приемника излучения по его площади эа счет учета аниэотропии локализации микронеровностей йа поверхности при одновременном определении этой анизотропии независимо от характера кривизны контролируемой поверхности.

Устройство содержит источник 1 излучения, дефлектор 2, светоделительный куб 3, первую положительную линзу 4, световод 5, вторую положительную линзу 6, поляризатор 7 с датчиком 9 угла его поворота, приемник 10 излучения, интегратор 11 и регистрирующий блок 12. Устройство позволяет измерять среднеквадратичную высоту микронеровностей шероховатой поверхности 13 по интенсивности зеркальной составляющей рассеянного этой поверхностью излучения, а также выявлять аниэотропию локализации микронеровностей на исследуемой поверхности по степени деполяризации отраженного излученич при заданном положении плоскости поляризации облучающего пучка.

1 ил. за счет учета анизотропии локализации микронеровностей на поверхности при одновременном определении этой анизотропии независимо от характера кривизны контролируемой поверхности

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для контроля параметров шероховатости поверхности.

Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучения, детектор 2, светоделитель1652815 ный куб 3, первую положительную линзу 4, светодиод 5 и вторую положи тельную линзу 6, поляризатор 7, оправу 8, датчик 9 угла поворота, прИемник 10 излучения, интегратор

i1 и регистрирующий блок 12.

Вторая положительная линза б оптически сопряжена по условию фо- . кусировки Гаусса с контролируемой 10 понерхностью 13 и выходным торцом световода 5 и расположена с ним на одной оптической оси. Поляризатор 7 установлен между линзой 6 и контролируемой поверхностью 13 с возмож- 15 настью вращения вокруг оптической оси устройства и механически связан с датчиком 9угла поворота поляризатора.

Снетоделительный куб 3 расположен ма11Сцу дефлектором 2 и первой положи- 2р тельной линзой 4, установлен нне

o11òè÷åñêoé оси эквидистантно дефлектору 2 относительно линзы 4, связан с ней оптически посредством светоднлительного куба 3 и подключен сно- 25 пм выходом к входу интегратора 11, выход которого подсоединен к первому вХоду регистрирующего блока 12, а к второму его входу подключен выход дат" чика 9 угла поворота. ЗО

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пучок излучения от источника 1 излучения периодически о кланяется дефлектором 2 так, чта, за промежуток времени ь угол 0 изменяется в пределах -g>>+ 0>» где ф,1.— половина апертурного угла линзы 4, где D t1 — световой диаметр первой положительной линзы 4, Б .„ - расстояние межцу точкой А, отн11сительно которой происходит отклонение луча, и линзой 4. Линза 4 осуществляет.ввод лучей в световод 5 пад углами 6 < и к отической оси уст- 15 райства, обусловленными углами между отклоняемым дефлектором 2 лучом и оптической осью устройства.

В результате эффекта симметризации пучка лучей в снетоводе 5 пучок за выходным торцом световода 5 заполняет кольцевую коническую зону (полый световой конус) с углом 26(, при вершине изменяющимся по закону и<

sing =- — sin g, где и и п - 55

3< и а

2 показатели преломления среды перед входом в световод 5 и за его выходом соответственно. Вторая положительная линза 6 фокусирует по условию фокусировки Гаусса полученный конический пучок на контролируемую поверхность 13, а поляризатор 7 определяет положение плоскости поляризации аблучающего поверхность 13 конического пучка. Зеркальная составляющая отраженного поверхностью 13 излучения анализируется тем же поляризатором 7 и вводится линзой б в световод 5, после чего фокусируется линзой

4 на приемник 10 излучения, расположенный вне оптической оси устройства, I предварительно отразившись от светоделительного куба 3, приемник 10 излучения преобразует энергию излучения н электрическую, а интегратор 11 осуществляет циклическое интегрирование сигнала с приемника 10 излучения с периодом д . Регистрирующий блок 12 по совокупности сигналов, поступающих из интегратора 11 и датчика 9 угла поворота, рассчитывает величину и анизотропию локализации микронеровностей шероховатой поверхности 13. При этом интегрированный сигнал для заданного положения поляризатора 7 пропорционален суммарной интенсивности зеркальной составляющей отраженного поверхностью излучения, которая н свою очередь функционально зависит от среднеквадратичной высоты микронеровностей.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров шероховатой поверхности, содержащее последовательно расположенные источник излучения, дефлектор, первую положительную линзу, снетонод, приемник излучения и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности контроля и расширения функциональных возможностей, оно снабжено второй положительной линзой, предназначенной для оптического сопряжения с контролируемой поверхностью и выходным торцом светонода и расположенной с ним на одной оси, поляризатором, предназначенным для установки между второй положительной линзой и контролируемой поверхностью с возможностью вращения вокруг оптической оси устройства, датчиком угла поворота, механически связанным с поляризатором, и светоделительным кубом, 1652815

Составитель Л.Лобзова

Редактор М ° 1 уткина Техред М.Дидык Корректор A.0oбручар

Заказ 17б6 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 рааположенным между дефлектором и первой положительной линзой, приемник излучения оптически связан через светоделительный куб с первой поло5 жительной линзой и установлен эквидистантно детектору так, что оптическая ось приемника излучения орто-! гональна оптической оси устройства, . выход приемника излучения подключен к входу интегратора, выход интегратора подсоединен к первому входу регистрирующего блока, а к второму его входу подключеH выход датчика угла поворота поляризатора.