Способ определения шероховатости поверхности детали

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения шероховатости поверхности детали из прозрачного материала . Цель изобретения - повышение чувствительност) и точности определения шероховатости поверхности детали из прозрачного материала за счет отсутствия наложения зеркальной и диффузной компонент, отсутствия влияния отражения от других поверхностей исследуемой детали из прозрачного материала, а также отсутствия влияния точности изготовления эталона на результаты измерения. Освещают световым потоком от источника 1 когерентного монохроматического излучения на поверхность исследуемой детали 15 со стороны среды с большим показателем преломления и под углом, величина которого не меньше критического значения для данного материала детали. Регистрируют величину сигнала, пропорциональную интенсивности г рассеянного излучения, прошедшего контролируемую поверхность за счет нарушения полного внутреннего отражения, и величину сигнала , пропорциональную интенсивности 0 падающего излучения. Среднеквадратичную шероховатость о определяют по формуле j 0r :lo)2 : 4 JTCOS v, где А - длина волны когерентного источника; v - угол падения излучения на контролируемую поверхность. 1 ил. Ё VJ О го V4 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

ЬЭ V

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4738337/28 (22) 18.09.89 (46) 30,12.91. Бюл. М 48 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Н.Н. Большанини (53) 531.715.27(088.8) (56) Топорец А.С, Оптика шероховатой поверхности. Л.: Машиностроение, 1988, с.

166. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения шероховатости поверхности детали из прозрачного материала. Цель изобретения — повышение чувствительносту и точности определения шероховатости поверхности детали из прозрачного материала эа счет отсутствия наложения зеркальной и диффузной компонент, „„SU „„1702179 А1 отсутствия влияния отражения от других поверхностей исследуемой детали иэ прозрачного материала, а также отсутствия влияния точности изготовления эталона на результаты измерения. Освещают световым потоком от источника 1 когерентного монохроматического излучения на поверхность исследуемой детали 15 со стороны среды с большим показателем преломления и под углом, величина которого не меньше критического значения для данного материала детали. Регистрируют величину сигнала, пропорциональную интенсивности 1т рассеянного излучения, прошедшего контролируемую поверхность эа счет нарушения полного внутреннего отражения, и величину сигнала, пропорциональную интенсивности lp падающего излучения. Среднеквадратичную шероховатость о определяют по формуле

®(lz .lo): 4 асов ч, где Х вЂ” длина волны когерентного источника; ч - угол падения излучения на контролируемую поверхность, 1 ил.

1702179

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения шероховатости поверхности детали из прозрачного материала.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности определения шероховатости поверхности детали иэ прозрачного материала за счет отсутствия наложения зеркальной и диффузной компонент, отсутствия влияния отражения от других поверхностей исследуемой детали иэ прозрачного материала, а также отсутствия влияния точности изготовления эталона на результаты измерения.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит источник 1 когерентного монохроматического излучения, модулятор 2 (прерыватель светового потока), светоделитель 3. фотоприемник 4, призму 5, предметный столик 6, объектив 7, линзовую систему 8, призму 9, линзу 10, фотоприемник 11, предусилитель 12, селективный измеритель 13 отношения электрических сигналов и призму 14. Позицией 15 обозначена исследуемая деталь.

Светоделитель 3 разделяет модулированный световой поток на две части, Половина его, проходя призму 5 и исследуемую деталь 15 или отражаясь от призмы 14, направляется в измерительный канал, состоящий из объектива 7, линзовой системы 8, призмы 9, линзы 10 и фотоприемника 11, Другая половина падает на фотоприемник 4 и служит для коррекции помех в устройстве, Предусилитель 12 использован для согласования выходного сопротивления фотоприемника 11 и входного сопротивления измерителя 13 отношения электрических сигналов. Выходной сигнал измерителя 13 пропорционален измеряемой интенсивности.

Способ осуществляют следующим образом.

Предметный столик 6 помещают в положение 1. Излучение от источника 1 когерентного монохроматического излучения прерывается модулятором 2 и падает на светоделитель 3, 507, светового потока проходит через светоделитель 3 и попадает на фотоприемник 4. Вторая половина отражается от светоделителя 3. проходит через приэму5 и установленную на верхней грани призмы 5 на слое иммерсии исследуемую деталь 15, отражается от верхней(контролируемой) поверхности детали 15 под углом

45 и проходит обратно в призму 5. Рассеянное верхней поверхностью детали 15иэ5

55 лучение собирается обьективом 7 и передается линзовой системой 8, призмой 9 и линзой 10 на фотоприемник 11, Сигнал с фотоприемника 11 попадает через предусилитель 12 на первый вход измерителя 13 отношения электрических сигналов. На второй вход измерителя 13 отношения электрических сигналов поступает сигнал от фотоприемника 4. Измеритель 13 отношения преобразует поступившие сигналы от фотоприемников 11 и 4 в их отношение, Выходной сигнал 1г на цифровом табло измерителя 13 отношения пропорционален интенсивности излучения, рассеянного контролируемой поверхностью детали 15 вследствие нарушения полного внутреннего отражения. Предметный столик 6 помещают в положение II.

Когерентное излучение от источника 1 прерывается модулятором 2 и падает на светоделитель 3, который 50% светового пото«в направляет на фотоприемник 4, а вторую половину — на призму 14. Отразившееся от поверхности призмы излучение через объектив 7, линзовую систему 8, призму 9 и линзу 10 попадает на фотоприемник 11.

На первый вход измерителя 13 отношения электрических сигналов подается прошедший предусилитель 12 сигнал от фотоприемника 11, на второй вход — сигнал от фотоприемника 4.

Выходной сигнал lo измерителя 13 отношения электрических сигналов, получаемый как отношение сигнала от фотоприемника 11 к сигналу от фотоприемника 4 пропорционален интенсивности излучения, падающего на контролируемую поверхность 15.

Вычисляют значение среднеквадратичной шероховатости по формуле и= J —.

4л с м 4 где),-длина волны когерентного излучения;

V-угол падения излучения на контролируемую поверхность;

1 — интенсивность излучения, рассеянного этой поверхностью;

I< — интенсивность падающего излучения.

C>oðìóëà изобретения

Способ определения шероховатости поверхности детали, заключающийся в том, что облучают исследуемую поверхность ко герентным излучением, регистрируют интенсивность Э;излучения, рассеянного этой поверхностью, и определяют величину шероховатости поверхности, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности определения шерсховатости поверхности детали из прозрачного

1702179

Составитель Л.Лобэова

Техред М.Моргентал,Корректор. M,Ø ðîøè

Редактор А.Долинич

Заказ 4534 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 материала. облучение исследуемой поверхности производят через призму, показатель преломления которой больше. показателя преломления детали и под углом падения, не меньшим критического для материала детали, регистрируют интенсивность 4 падающего на поверхность детали излучения, а величину4шероховатости определяют из соотношения л

5 4xñéч lo гдето- длина волны когерентного излучения;

; V - угол падения излучения на исследуемую поверхность.