Способ определения шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к измеритель-, ной технике и может быть использовано для контроля шероховатости плоских металлических поверхностей. Цель изобретения - повышение точности и производительности при экспрессном контроле шероховатости металлической поверхности. Падающую электромагнитную волну направляют на поверхность исследуемого образца, отраженную волну преобразуют в электрический сигнал и по его величине судят о чистоте поверхности образца, на которой размещают открытый диэлектрический резонатор, а величину шероховатости определяют по изменению его собственной резонансной частоты . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 Ы

tQq с»

1 () (21) 4763310/28 (22) 29.11,89 (46) 07.04.92, Бюл, ¹ 13 (71) Особое конструкторское бюро кабельной промышленности и Научно-производственное обьединение "Эталон" (72) В,Н.Егоров, В.В.Костромин и А.Б.Трушля (53) 621.372(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1379618, кл. G 01 В 11/30, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1379617, кл, G 01 В 11/30, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ LUEPOXOBAТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости плоских металлических поверхностей.

Известен способ контроля шероховатости поверхности, заключающийся в облучении параллельным пучком электромагнитного излучения оптического диапазона контролируемой поверхности. и анализе зеркального и диффузного отражения света от контролируемой поверхности с последующей регистрацией фотоприемником и обработкой их сигналов в отсчетном устройстве.

Известен также способ контроля чистоты поверхности, заключающийся в наблюдении дифракционной картины отражения лазерного луча от исследуемой поверхности.

Недостатком известных способов контроля чистоты поверхности является необходимость анализа пространственного

„„5U ÄÄ 1725073 А1 (57) Изобретение относится к измеритель-, ной технике и может быть использовано для контроля шероховатости плоских металлических поверхностей. Цель изобретения— повышение точности и производительности при экспрессном контроле шероховатости металлической поверхности. Падающую электромагнитную волну направляют на поверхность исследуемого образца, отраженную волну преобразуют в электрический сигнал и по его величине судят о чистоте поверхности образца, на которой размещают открытый диэлектрический резонатор, а величину шероховатости определяют по изменению его собственной резонансной частоты. 2 ил. распределения интенсивности рассеянного . (отраженного) излучения, что усложняет обработку измерительного сигнала и ограничивает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности и производительности при экспрессном контроле шероховатости металлической поверхности.

Использование данного способа определения шероховатости металлической поверхностл по сравнению с известным позволяет повысить точность при сохранении производительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, чта согласно способу определения шероховатости поверхности, заключающемуся в там, что падающую электромагнитную волну направляют на поверхность исследуемого образца, отоаженную волну преобразуют в электрический сигнал и по его значению судят о чистоте поверхности образца, на которой размещают открытый диэлектрический

1725073

50

55 резонатор, а значение шероховатости определяют по изменению его собственной резонансной частоты.

Помещение диэлектрического резонатора на проводящую металлическую повер- 5 хность приводит к резкому изменению значения резонансной частоты. Это связано с тем, что диэлектрический резонатор является открытой резонансной системой и его электромагнитное поле сильно подвержено 10 внешним воздействиям. Максимальной резонансной частотой резонатор обладает вне контакта с проводящей поверхностью и минимальной — когда он находится на идеально гладкой металлической поверхности. 15

Значение резонансной частоты резонатора на шероховатой поверхности находится между указанными минимальным и максимальным значениями и существенно зависит от величины шероховатости. 20

Относительная погрешность измерения резонансной частоты составляет (10 — 10 )к

«Q ". где Q — добротность резонатора на металлической поверхности. Значение 0 обычно равно (2-20) 10. Таким образом. 25 относительная погрешность измерения резонансной частоты не превосходит (5-50) 10 .

-7

Относительное изменение резонансной частоты в зависимости от шероховатости достигает 10 на один класс чистоты 30 обработки поверхности.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения с известным показывает, что определение шероховатости металлической поверхности осуществляют путем размеще- 35 ния на ней открытого диэлектрического резонатора, а значение шероховатости определяют по изменению его собственной резонансной частоты.

Процедура измерения резонансной частоты легко автоматизируется включением диэлектрического резонатора в цепь стабилизации частоты СВЧ-генератора и измерением частоты генератора электронно-счетным частотомером.

На фиг. 1 показано взаимное расположение элементов, реализующее способ; на фиг, 2 — пример зависимости резонансной частоты от шероховатости поверхности технического алюминия.

Открытый диэлектрический резонатор 1 в виде диска, выполненный, например, из лейкосапфира, расположен на контролируемой поверхности 2 и прижат к ней. Возбуждение резонатора 1 осуществляется посредством диэлектрического волновода 3.

Формула изобретения

Способ определения шероховатости поверхности, заключающийся в том, что падающую электромагнитную волну направляют на поверхность исследуемого образца, отраженную волну преобразуют в электрический сигнал и по его величине судят о шероховатости поверхности образца, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и производительности при экспрессном контроле шероховатости металлической поверхности, на ней размещают открытый диэлектрический резонатор, а величину шероховатости определяют по изменению его собственной резонансной частоты.

1725073

Р 1

l р»

1 красс

Щ 3ЯЬ ОМОЙ ,.50

Составитель В.Костромин

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор В Гирняк

Заказ 1169 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