Устройство для контроля шероховатости поверхности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ ВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >868348

Q (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) Заявлено 210 80 (21) 2873360/25-28 рцм. к.з

G 01 В ll/30 с присоединением заявки М

I (23) Приоритет

Государственный комнтет

СССР яо делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 3009.81.Бюллетень Н9 3б (53) УДК 531 ° 715.27 (088. 8) Дата опубликования описания 300981 (72) Авторы изобретения

Г.N.Ãoðîäèíñêèé, А.Н.Шестов и Е.В.Поклад (71) Заявитель

Ленинградский институт точной механики и оптики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ

ПОВЕРХНОСТИ

1О

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике, а конкрвтно к устройствам бесконтактного опти-, ческого контроля шероховатости поверхности и предназначено для использования в оптических, механических цехах, отделах технического контроля как при отладке техпроцессов, так и при экспресс-контроле конечной продукции.

Известно устройство для оптического контроля шероховатости поверхности, регистрирующее интенсивность диффузно и зеркально отраженного по- верхностью излучения и содержащее источник излучения, проецирующую onI тику, приемник отраженного излучения и измерительно-регистрирующую систему. (1) .

Недостатком устройства является чувствительность к ориентации относительно направлений неровностей контролируемой поверхности, а также сравнительно низкая чувствительность, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее источник света, коллимирующую линзу, фотоприемник для регистрации зеркально отраженного излучения„ фотоприемник для регистрации диффуэно отраженного излучения и блок обработки сигналов с фотоприемников (2).

Фотоприемники отраженного излучения в известном устройстве расположены в плоскости излучения, что делает устройство чувствительным к направлению неровностей контролируемой поверхности относительно плоскости падения излучения и, следовательно, снижает точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено тремя цилиндрическими отражателями, ось первого иэ которых совпадает с оп- тической осью коллимирующей линзы, два других отражателя и фотоприемник для регистрации зеркально отраженного излучения расположены коаксиально, их ось, пересекает оптическую ось коллимирующей линзы, и полупрозрачной пластиной, установленной в точке пересечения упомянутых осей,,а фотоприемник для регистрации диф,фузно отраженного излучения располо жен по ходу светового излучения эа

868348

10 (5

Формула и зоб ре те ни я

55 фотоприемником для регистрации зеркально отраженного излучения.

На чертеже приведена оптическая схема устройства для контроля шероховатости поверхности.

Устройство содержит источник 1 света, коллимирующую линзу 2, первый цилиндрический отражатель 3, ось которого совпадает с оптической осью коллимирующей линзы 2, два других цилиндрических отражателя 4 и 5 и фотоприемник 6 для регистрации зеркально отраженного излучения, расположенные коаксиально, их ось пересекает ось коллимирующей линзы 2, фотоприемник 7 для регистрации диффуэНо отраженного излучения, распол6женный на той we оси по ходу светового излучения эа фотоприемником б для регистрации зеркально отраженного излучения, блок обработки сигналов с фотоприемников 6 и 7 (не показан), приемник 8 сравнения, полупрозрачную пластину 9, установленную в точке A пересечения упомянутых осей под произвольным углом (например, 45 ) к оси коллимирующей линзы

2, рассеиватель 10 для обеспечения равномерного распределения потока на фотоприемнике 7.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света, посылаемый источником 1 света, падает на полупрозрачную пластину 9 и раздваивается. Отраженный пучок попадает на приемник

8 сравнения ° Прошедший пучок коллимирующей линзой 2 проецируется на контролируемую поверхность 11. Источник

1 света расположен в фокальнай плоскости коллимирующей линзы 2, поэтому освещение контролируемой поверхности

11 происходит параллельным пучком по нормали к ней.

Отраженный от поверхности пучок делится на две составляющие, зеркальную и диффузную. Зеркальная составляющая проходит коллимирующую линзу

2 и после отражения от полупрозрачной пластины 9 собирается на фото-, приемнике б для регистрации зеркально отраженного излучения, расположенном в фокальной плоскости коллимирующей линзы 2. Диффузная составляющая, многократно отразившись от поверхностей цилиндрических отражателей

3 — 5 и полупрозрачной пластины 9, проходит рассеиватель 10 и попадает на фотоприемник 7 для регистрации диффузно отраженного излучения. Блок обработки сигналов с фотоприемников б и 7 обрабатывает полученные сигна,лы с фотоприемников и выдает результат на отсчетное устройство (не по- I ,казано).

Устройство позволяет измерять в зависимости от поставленной задачи значения диффузного и зеркального коэффициентов отражения и их отношения. Путем изменения геометрических размеров цилиндрического отражателя

3 устройство позволяет изменять также углы приема диффузной составляющей отраженного потока. Осевая симметрия схемы и наличие цилиндрических отражателей позволяет устранить требования строгой ориентации устройства относительно направлений неровностей поверхностей различных типов, что снижает трудоемкость его применения, повышает производительность труда, чувствительность, а следовательно, и точность контроля, позволяет использовать устройство для слабоотражающих поверхностей, например для деталей, полученных электроискровой обработкой.

Устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее источник света, коллимирующую линзу, фотоприемник для регистрации зеркально отраженного излучения, фотоприемник для регистрации диффузно отраженного излучения и блок обработки сигналов с фотоприемников, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено тремя цилиндрическими отражателями, ось первого из которых совпадает с оптической ос(ю коллимирующей линзы, два других отражателя и фотоприемиик для регистрации зеркально отраженного излучения расположены коаксиально, их ось пересекает оптическую ось коллимирующей линзы, и полупрозрачной пластиной, установленной в точке пересечения упомянутых осей, а фотоприемник для регистрации диффузно,отраженного излучения расположен по ходу светового излучения за фотоприемником для регистрации зеркально отраженного излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света . Минск, "Наука и техника", 1971, с. 204

;227.

2. Патент США М 3591291, кл. 356 120, 1974 (прототип).

8б8348

Составитель Л.Лобзова

Редактор В.Петраш Техред A.À÷ Корректор С. Шекиар

Заказ 8299/51 Тираж 645 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент „ r. Ужгород, ул. Проектная, 4