Устройство для измерения линейных размеров изделия

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именио к измерению диаметров цилиндрических изделий. Целью изобретения является увеличение диапазона измеряемых линейных размеров. Дифрагированный на изделии луч лазера фокуг сируется Фурье-объективом в плоскость , где расположены фазовая решетка и пространственный фильтр, транспортирунициё прос транственный спектр таким образом,чтобы в плоскости изображения, создаваемого проектирующим объективом, возникал ряд сдвинутых контурных изображений объекта . Полевая диафрагма, помещенная в эту плоскость, выбирается такого размера, чтобы она пропускала два внутренних контура соседних изобра- 9 жений и лерекрывала остальные. Размер изделия определяется по пространственному спектру прошедпгего через полевую диафрагму .света.1 ил. (Л 1С ю Эд о 4 4i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1226044 цд 4 G 01 В 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ !

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3804747/24-28 (22) 24.10.84 (46) 23.04.86. Бюл. М 15 (71) Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола и

Институт автоматики и электрометрии

СО АН СССР (72) Е.Н.Богомолов, Б.Е.Кривенков, Ю.В.Чугуй и В.П.Юношев (53) 531.717.1 (088.8) (56) Патент США 11 3851180, кл. G 01 В 7/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 731278, кл. G 01 В 11/08, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению диаметров цилиндрических изделий. Целью изобретения является увеличение диапазона измеряемых линейных размеров. Дифрагированный на изделии луч лазера фоку-. сируется Фурье-объективом в плоскость, где расположены фазовая решетка и пространственный фильтр, транспортируикцив гространственный спектр таким образом, чтобы в плоскос- ти изображения, создаваемого проек" тирующим объективом, возникал ряд сдвинутых контурных изображений объекта. Полевая диафрагма, помещенная в. эту плоскость, выбирается такого размера, чтобы она пропускала два

O внутренних контура соседних изобра- Q жений и перекрывала остальные. Размер изделия определяется по пространственному спектру прошедшего через полевую диафрагму, света. 1 ил.

1 1226044

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля диаметров .цилиндрических изделий.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых линейных размеров за.счет мультиплицирования и фильтрации пространственного спектра дифрагированного на контролируемом изделии света.

На чертеже показана схема предла" гаемого устройства.

Устройство содержит источник когерентного излучения, например лазер 1, расширитель 2 пучка и диафрагму 3.

Измеряемое изделие обозначено позицией 4. Устройство также содержит

Фурье-объектив 5, фазовую решетку 6, пространственно -частотный полосовой фильтр 7, проектирующий объектив 8, полевую диафрагму 9, установленную в плоскости изображения изделия, сформированного системой объективов

5 и 8, вторую диафрагму 10, фотоприемник 11, электрически соединенный с электронным блоком 12 обработки.

Устройство работает следующим образом. 30

Луч лазера 1, пройдя расширитель 2 пучка, расширяется, ограничивается по пространству входной диафрагмой 3 и освещает изделие 4. Дифрагированный на изделии свет фокусируется объекти- З5 вом 5 в его задней фокальной плоскости, формируя пространственный .спектр изделия. Этот спектр, промодулированный фазовой решеткой 6 и пространственна-частотным фильтром 7, проекти- 40 руется объективом 8 в плоскость считывающей диафрагмы 10. При этом в плоскости полевой диафрагмы 9 формируются световые распределения, имеющие вид множества сдвинутых ppyr 45 относительно друга контурных изображений контролируемого иэделия.

Размер h полевой диафрагмы 9 выбирается таким образом, что она пропускает два внутренних контура соседних изображений и перекрывает остальные:

h =mD,, — длина волны света;

F — фокусное расстояние

Фурье-объектива;

L — расстояние от изделия

5 до передней фокальной плоскости Фурье-объ— ектива;

L, — расстояние от плоскости пространственно1О частотного фильтра до передней фокальной . плоскости прректирующего объектива; л — период фазовой решет-!

5 ки, — фокусное расстояние проектирующего объектива.

В плоскости считывающей диафраг20 мы формируется спектр "разностного" изобра.кения соответствующего объекту размером ЬЭ=Э, -D, где D — размер контролируемого изделия.

Считывание этого спектра осуществляется фотоприемником 11, электрический сигнал с которого поступает в электронный блок 12, где вычисляется размер иэделия.

Устройство для измерения линейных размеров изделия, содержащее источник когерентного излучения и расположенные по ходу световых лучей расширитель пучка, первую диафрагму, располагаемую перед объектом, Фурьеобъектив, пространственно-частотный полосовой фильтр, проектирующий объектив, вторую диафрагму, фотоприемник и соединенный с ним электрически электронный блок обработки, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения линейных размеров, оно снабжено фазовой решеткой, размещенной перед проектирующим объективом, и полевой диафрагмой, устанавливаемой в плоскости изображения объекта между проектирующим объективом и Второи диафрагмой, а полевая диаграмма выполнена с размером

h= wi)) 55 гдеш=

=Ff/F -L, L, — масштабный коэффициент;

3,= 2 Г(р — параметр мультиплицирования;

I гдеm=

=F f/(F2-L„L ) — масштабный коэффициент; р = 24F/, — параметр мультиплицирования;

Формула изобретения

1226044

Составитель Ю.Миронов

Редактор О.Юрковецкая Техред Н.Бонкало Корректор A.Обручар

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2110/28

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 в — длина волны света; л р — период фазовой решетки; — фокусное расстояние фурье-объектива;

L, — расстояние от изделия до передней фокальной плоскости Фурье-объектива;

4 — расстояние от плоскости пространстенночастотного фильтра до передней фокальной плоскости проектирующего объектива; — фокусное расстояние проектирующеro объектива.