Способ определения параметров шероховатости зеркальной поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля чистоты обработки высокоотражающих металлических поверхностей изделий, не имеющих регулярной составляющей шероховатости. Целью изобретения является повышение производительности определения среднеквадратичного отклонения и периода корреляции высот неровностей, являющихся параметрами шероховатости. Способ определения параметров шероховатости зеркальной поверхности заключается в том, что освещают исследуемую поверхность параллельным монохроматическим световым пучком под острым углом Θ<SB POS="POST">0</SB> к ее нормали, измеряют интенсивности световых потоков, отраженных исследуемой поверхностью, и по отношениям этих интенсивностей к интенсивности зеркального отражения судят о среднеквадратичном отклонении и периоде корреляции высот неровностей. Измерение интенсивностей I<SB POS="POST">1</SB> и I<SB POS="POST">2</SB> световых потоков, отраженных исследуемой поверхностью 12, производят одновременно в интервалах углов соответственно Θ<SB POS="POST">1</SB> - Θ<SB POS="POST">0</SB> ≤ φ<SB POS="POST">I</SB> ≤ Θ<SB POS="POST">2</SB> - Θ<SB POS="POST">0</SB> и 0 ≤ φ<SB POS="POST">J</SB> ≤ Θ<SB POS="POST">3</SB> - Θ<SB POS="POST">0</SB> к направлению зеркального отражения при Θ<SB POS="POST">3</SB> ≥Θ<SB POS="POST">2</SB> и J ≠ I. Интенсивность зеркального отражения определяют как сумму I<SB POS="POST">2</SB> +I<SB POS="POST">2</SB>. Об искомых параметрах шероховатости судят по отношениям интенсивностей I<SB POS="POST">1</SB> / (I<SB POS="POST">1</SB> +I<SB POS="POST">2</SB>) и I<SB POS="POST">2</SB>/I<SB POS="POST">1</SB>, где I, J - целочисленные значения, равные 0, 1, 2, 3 ... . 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ЕНИЯМ И ОТКРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4664469/28 (22) 22,03.89 (46) 30.07.91.Бюл.hk 28 (72) И.К.Смирнов (53) 531.715.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР % 1504505, кл. G01 В 11/30,,13.01,88. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ШЕРОХОВАТОСТИ ЗЕРКАПЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля чистоты обработки высокоотражающих металлических поверхностей изделий, не имеющих регулярной составляющей шероховатости, Цель изобретения — повышение производительности определения среднеквадратичного отклонения и периода корреляции высот неровностей, являющихся параметрами шероховатости. Способ определения параметров шероховатости зеркальной поверхности заключается в том, А » 1666921 А1 что освещают исследуемую поверхность параллельным монохроматическим световым пучком под острым углом 00 к ее нормали, измеряют интенсивности световых потоков, отраженных исследуемой поверхностью,и по отношениям этих интенсивностей к интенсивности зеркального отражения судят о среднеквадратичном отклонении и периоде корреляции высот неровностей. Измерение интенсивностей 1 и 1 световых потоков, отраженных исследуемой поверхностью 12, производят одновременно в интервалах углов соответственно

01 — 0, <р < — 0„,,о <д <0з — 0 к направлению зеркального отражения при 0з 0 . и j Ф l. Интенсивность зеркального отражения определяют как сумму I> + 1г, Об искомых параметрах шероховатости судят по отношениям интенсивностей! >/(!1+ Iz) и Iz/Ii, где

i u J — целочисленные значения, равные О, 1, 2,3„..1ил.

1666921

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля чистоты обработки высокоотражающих металлических поверхностей изделий, не имеющих регулярной составляющей шероховатости.

Цель изобретения — повышение производительности определения среднеквадратичного отклонения и периода корреляции высот неровностей, являющихся параметрами ш ерохов атости.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, Устройство содержит лазер 1, отражатель 2 света, круговую диаграмму 3, рассеиватели 4 и 5 света, фотодатчики 6 и 7, приемно-усилительный блок 8, блок 9 сопряжения, электронный вычислительный блок 10, Г-образное основание 11, на котором установлены фотодатчики 6 и 7. На чертеже показаны также исследуемая поверхность 12, нормаль On к исследуемой поверхности, направление Om зеркального отражения, угол

00 между световым пучком, падающим на поверхность 12, и нормалью On, углы О > 0 2—

Оз между нормалью On и отраженными световыми лучами.

Отражатель 2 света представляет собой полый алюминиевый цилиндр, установленный так, что его ось совпадает с направлением Om зеркального отражения света поверхностью 12, и усеченный под углом

45 к этой оси со стороны падающего на него светового потока. Плоскость сечения цилиндра зеркально отполирована, а его внутренняя поверхность расточена под соосный с ним конус с углом раствора 2(0 > - ф и вершиной в точке 0 на поверхности 12.

Внутренний диаметр круговой диафрагмы 3 выбирают таким, чтобы выполнялось условие (® +Оз)2 80.

Способ реализуют следующим образом.

Направляют параллельный монохроматический световой пучок на исследуемую поверхность 12 под углом 64 5 к ее нормали. Одновременно измеряют интенсивности 1 и lz световых потоков соответственно отраженного отражателем

2 на фотодатчик 7 и прошедшего через полость этого отражателя, а также через периферийную часть диафрагмы 3 к фотодатчику

6. Определяют интенсивность зеркального отражения как сумму I> + 12 и находят отношения интенсивностей R)- 1 l(1т+ 12) и R2I2/Ii. Период t корреляции высот неровно5

35 стей определяют путем подбора с помощью электронного вычислительного блока 10 такого значения t = т «, при котором величина д « = (R2 - R2(t «))2 имеет минимальное значение, где R2(t «) — рассчетное значение, определяющееся выражением я,(с)- .„„, при =g „p -JI 27 /д2, jl — длина световой

i= I Г =9 Ео.>,X2 262 Во, = З 80 ВОЛНЫ.

Среднеквадратичное отклонение о высот неровностей рассчитывают по формуле

0" 2 R

4 г,(у„-$) (е " -е " ) гдв я„= у 2 г„ /я

При отладке устройства регистрируют сигнал М с фотодатчика 7, а затем фотодатчики 6 и 7 меняют местами и регистрируют сигнал О с фотодатчика 6, обусловленный

/ тем же световым потоком, что и 07,после чего возвращают фотодатчики 6 и 7 на их прежние места. Находят отношение сигналов С = О7 /О6, которое в процессе измерений используют для определения интенсивностей ll - От - 12 СО6 .

Формула изобретения

Способ определения параметров шероховатости зеркальной поверхности, заключающийся в том, что освещают исследуемую поверхность параллельным монохроматическим световым пучком под острым углом

54 к ее нормали, измеряют интенсивности световых потоков, отраженных исследуемой поверхностью, и по отношениям этих интенсивностей к интенсивности зеркального отражения судят о среднеквадратичном отклонении и периоде корреляции высот неровностей, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности определения, измерение интенсивностей 1 и Iz световых потоков, отраженных исследуемой поверхностью, производят одновременно в интервалах углов соответственно д, — О, а 1й «< Q — 6 и 0 < д а дз — Во к направлению зеркального отражения при и ) 1, определяют интенсивность зеркального отражения как сумму l> + I2 и судят об искомых параметрах шероховатости по отношениям интенсивностей I>/(11+

12) и 1г/I>,где I, j — целочисленные значения, равные О, 1, 2, 3 ....