Способ определения шероховатости диффузно-отражающей поверхности объекта

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>896402 (бт) Дополнительное к авт. свид-ву (5t)M, Кл.

G01 В 11/Зо (22) Заявлено 15.04.80 (2l ) 2911162/25-28 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 09.01.82

Государственный комитет оо делен изобретений и открытий (5З) ЯК ЗЗ1.71S..2(088.8) (72) Авторы изобретения П. А. Бакут, А. А. Демин, I0. К. Клоков и (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ 6ПРЕДЕЛЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ДИФФУЗНООТРА ЖА 10ШЕЙ ПОВЕ РХНОСТИ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности для определения степени шероховатости диффузно-отражающей поверхности.

Известен бесконтактный фотометрический способ (1) измерения высоты шероховатостей поверхности непрозрачных образцов, заключаюшийся в том, что облучают измеряемую поверхность образца монохромическим пучком света с длиной

) волны под углом относительно норо мали, не превышаюшим 10, последовательно измеряют сигналы полного Т тто„, и диффузно отра>кенного1ддттср от поверхности образца потоков излучения. Высоту шероховатости определяют по формуле

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является способ определения шероховатости диффузно-отражающей поверхности объекта, заключающийся в том, что направляют на поверхность объекта широкополосное излучение определенной длины волны Х, принимают отраженное от поверхности объекта широкополосное излучение и формируют изображение поверхности объекта 52 .

Недостаток этого способа заключается в низкой точности измерения, так как иэ-за широкой полосы частотного спектра сигнала происходит усреднение пятенной картины, кроме того, при хорошем угловом разрешении наблюдаемой поверхности пятна начинают перекрываться между собой. Оба эти фактора приводят к уменьшению контрастности пятен в изображении и ухудшают тЬчность определения степени шероховатости.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Эта цель достигается тем, что перед формированием иэображения поьерхности объекта спектрально фильтруют принимаемое отраженное широкополосное излучение и выделяют две монохроматические

896402 где д — степень шероховатости наблюдаемой поверхности;

).„, — длины волн первой и второй мо) нохроматических составляющих

5 излучения равной интенсивности;

Д > — результат интенсивности;

- интенсивность излучения каждой отфильтрованной монохроматической составляющей излучения.

1О

Предлагаемый способ позволяет осуществлять измерение степени шероховатости в интервале" 0,2-5 мкм/с точнос. тью 0,01-0,1 мкм при наблюдении поверхности в естественном свете.

2. Патент США № 3804521, 55 кл. 356-109, 1976 (прототип). составляющие излучения равной интенсивности, длины волн которых ) и Р связаны между собой соотношением 3.,1- 3. =

0,01-0,1 3., по каждой выделенной составляющей излучения формируют1 изображение поверхности объекта, регистрируют распределение интенсивности одного из сформированных изображений, усиливают распределение интенсивности второго изображения пропорционально зарегистрированной интенсивности первого изображения, суммируют интенсивности в изображениях и по величине этой суммы судят о степени шероховатости поверхности.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит приемную оптическую систему 1, полупрозрачное зер70 кало 2, интерференционные светофильтры

3 и 4, формирующие объекты 5 и 6, регистрирующие узлы 7 п8,,коррелятор 9 и анализатор 10.

Способ осуществляется следующим

И образом.

Рассеянное наблюдаемой поверхностью

11 широкополосное излучение принимается оптической системой 1 и с помощью полупрозрачного зеркала 2 разделяется на два пучка равной интенсивности, которые проходят через светофильтры 3 и 4, настроенные на длины волн 3-.1 и . . Noнохроматическое излучение этих волн попадает в объективы 5 и 6, формирующие 35 когерентные изображения наблюдаемой поверхности 11. Сформированные изображения фиксируются регистрирующими узлами 7 и 8, выполненными на основе телевизионных или матричных фотоприем- 40 ников с блоками управления сканированием. Электрические сигналы с выходов регистрирующих узлов 7 и 8 поступают на вход коррелятора 9, формирующего электрический сигнал, пропорциональный 45 степени корреляции зарегистрированных изображений, Этот сигнал поступает на вход анализатора 10 вместе со значениями интенсивности отфильтрованных монохроматических излучений. В анализа-50 торе 10 осуществляется анализ степени шероховатости поверхности в соответствии с формулой

Формула изобретения

Способ определения шероховатости диффузно-отражающей поверхности объекта, заключающийся в том, что направляют на поверхность объекта широкополосное излучение определенной длины волны и принимают отраженное от поверхности объекта широкополосное излучение и формируют изобра>кение поверхности объекта, отлич ающийсятем, что, с целью повышения точности определения, перед формированием изображения поверхности объекта спектрально фильтруют принимаемое отраженное широкополосное изпучение и выделяют две монохроматические составляющие излучения равной интенсивности, длины волн которых ). и

P-> связаны между собой соотношением

)..1- =0,01-0,1 Х, по каждой выделенной составляющей излучения формируют изображение поверхности объекта, регистрируют распределение интенсивности одного из сформированных изобра>кений, усиливают распределение интенсивности второго изображения пропорционально зарегистрированной интенсивности первого изображения, суммируют интенсивности в изображениях и по величине этой суммы судят о степени шероховатости поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 654853, кл. Q01 В 11/30, 1978.