Способ контроля неровности поверхности

 

Союз Советскнк

АНИЕ

Соцналнстнческнк

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.09.79 (21) 2820913/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (51) М, Кл.

G01 В 11/30

Гееудерствелнме кемитет (23) Приоритет— ло делам кзееретеник к OTNpblTHA

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 25.06.81 (53) УДК 531.717..8 (088.8) М. У. Белый, В. П. Кошеленко, Б. А. Охрименко и Д. Н. Говорун (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г..Шевченко (7!) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НЕРОВНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а более конкретно к бесконтактным, неразрушающим способам измерения параметров отступления поверхности от прямолинейности, и может быть использовано в океанографии, строительстве, инженерной геодезии, геофизике и картографии.

Известны бесконтактные неразрушающие способы измерения параметров профиля поверхности, основанные на облучении исследуемой поверхности пучком света, приеме отраженного пучка света и измерении его характеристик, в частности — интенсивности (1).

Данные способы измерения параметров прямолиейности поверхности имеют ограниченные функциональные возможности, а именно: измеряют среднеквадратичную высоту микронеровностей на исследуемой поверхности порядка длины волны света и совершенно непригодны для измерения среднеквадратичных размеров макронеровностей, которые видны невооруженным глазом.

Наиболее близким к предлагаемому, является способ контроля неровности поверхности, заключающийся в том, что контролируемую поверхность облучают световым потоком, измеряют величину отраженного потока и определяют неровность поверхности (2) .

Недостатком данного способа является неприменимость его в случае контроля поверхностей с макронеровностями.

Цель изобретения — расширение вида контролируемых поверхностей.

Поставленная цель достигается тем, что модулируют во времени облучающий поток, последовательно измеряют амплитуду переменной составляющей отраженного от контролируемой поверхности потока на двух отличных одна от другой частотах, облучают эталонную поверхность модулированным во времени излучением, измеряют величину потока излучения, отраженного на двух отличных одна от другой частотах, определяют среднеквадратичное отклонение контролируемой поверхности от эталонной и по

20 нему судят о неровности поверхности.

На чертеже схематически изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

838331

Устройство содержит лазер 1, электрооптический модулятор 2, полупрозрачное зеркало 3, перестраиваемый СВЧ-генератор.4, фотоприемник 5, синхронный детектор б и индикатор 7, исследуемая поверхность 8, например морская. Эталонная поверхность на чертеже не показана.

Способ осуществляется следующим образом.

Световое излучение, генерируемое лазером 1, гармонически модулируют по ам- 1О плитуде электрооптическим модулятором 2, питающимся от перестраиваемого СВЧ-генератора 4, получая .тем самым световой поток. Проходя через полупрозрачное зеркало 3, световой поток облучает участок морской поверхности 8, реднеквадратичное 5 отклонение которой от плоскости необходимо определить, Парциональные световые потоки, .отраженные элементарными участками исследуемое поверхности 8 в обратном направлении в фиксированный телесный 2О угол, направляются полупрозрачным зеркалом 3 на приемную площадку фотоприемника 5, где они интерферируют по модулирующей. Величина телесного угла определяется геометрическими размерами зерка.ла 3 и возрастает с увеличением площади последнего. При помощи фотоприемника 5 оптический сигнал преобразуется в электрический.

-1

Hy — среднеквадратичное отклонение эталонной поверхности от плоскости;

43 — первая фиксированная частота модуляции для исследуемой поверхности;

Π†. вторая фиксированная частота модуляции для исследуесд мой поверхности; — первая фиксированная частота модуляции для эталонной поверхности;

4J вторая фиксированная частота модуляции для эталонной поверхности;

31 — амплитуда переменной составляющей на частоте модуляции на выходе индикатора 7 для исследуемой поверхности; а ь — амплитуда переменной составляющей на частоте модуляции иа выходе индикатора 7 для исследуемой поверхности, Ду †амплиту переменной составляю1цей на частоте модуляции на выходе индикатора

7 для эталонной поверхности, — амплитуда переменной составляющей на частоте модуляции на выходе индикатора для эталонной поверхности. эо

40

Формула изобретения

Синхронный детектор б преобразует амплитуду переменной составляющей электрического сигнала на частоте модуляции в ана. логовый сигнал, величина которого индицируется индикатором 7. Таким образом осуществляют измерение амплитуды переменной составляющей отраженного исследуемой поверхностью 8 светового потока на первой фиксированной частоте модуляции.

Затем перестраивают СВЧ-генератор 4 на вторую фиксированную частоту и измеряют амплитуду переменной составляющей отраженного исследуемой поверхностью 8 светового потока, на второй фиксированной частоте модуляции.

Затем такие же измерения аналогичным образом проводят для эталонной поверхности, а именно: измеряют амплитуду переменной составляющей отраженного эталонной поверхностью светового потока на двух фиксированных частотах модуляции.

Среднеквадратичное отклонение поверх ности от плоскости определяют по формуле; где Д вЂ” среднеквадратичное отклонение исследуемой поверхности от плоскости;

По полученному значению величины среднеквадратичного отклонение контролируемой поверхности от эталонной судят о неровностях поверхности.

Способ позволяет измерять параметры случайных макронеровностей различных поверхностей, обеспечивая при этом достаточно высокие метрологические показатели, в результате обработки сигналов от контролируемой и эталонной поверхностей.

Способ контроля неровности поверхности, заключающийся в том, что ° контролируемую поверхность облучают световым потоком, измеряют величину отраженного потока и определяют неровность поверхности отличающийся тем, что, с целью расширения вида контролируемых поверхностей, модулируют во времени облучающий поток, последовательно измеряют амплитуду переменной составляющей отраженного ог контролируемой поверхности потока на двух отличных одна от другой частотах, облучают эталонную поверхность модулированным во времени излучением, измеряют величину потока излучения, отраженного от эталонной поверхности последовательно на двух отлйчных одна от другой частотах, определяют среднеквадратичное отклонение контролиS 888381

Составитель Н. Чичаарии

Редактор Н. Воловик Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 4403/55 Тираж 642 . Подписное

ЬНИИПИ 1 осударствеиного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патентв, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 руемой поверхности от эталонной и по нему счдят о неровности поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Воронцов Л. H. Фотоэлект1.ические сигналы, контроля линейных величин. М., «Машиностроение», 1965, с. 86 — 89.

2. Авторское свидетельство C(:СР № 508670, кл. G 01 В I I/30 1972 (прототип).