Устройство для контроля качества поверхности

 

Изобретение относится к контрольногизмерительной технике и может быть использовано для контроля качества поверхности. Целью изобретения является увеличение точности и информативности измерений за счет сужения диаграммы направленности оптического сигнала, отраженного от контролируемой поверхности под углом предельного зеркального отражения, и введения многоканальной системы измерения . Устройство работает следующим образом. Лазер 1 в системе двух зеркал - полупрозрачного 2 и отражения 3 подает на исследуемую поверхность 15 два параллельных когерентных луча под углом предельного зеркального отражения ( , определяемым по формуле h A/2 cosv, где h - величина неровностей; лдлина волны источника излучения; i/- угол предельного зеркального отражения. Отраженные от поверхности 15 лучи проходят через поляризационный анализатор 4, сужающий их диаграммы направленности, на входы фотоприемников 5. При отсутствии неоднородностей на исследуемой поверхности сигналы с выходов фотоприемников максимальны . В случае наличия на поверхности волнистости, неровности типа выпуклости или прогиба хотя бы один из выходных сигналов становится в процессе сканирования минимальным. Это регистрируется блоком 6 контроля, сигнал с выхода которого поступает на блок 13 останова сканирования. Аналогичным образом строится устройство с числом каналов больше двух. 2 ил. (Л со со О) го ел У//////////

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (П,1 Г 01 В 21/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4080911/24-28 (22) 04.07.86 (46) 07.03.88. Бюл. 11 - 9 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) А.А,Шарц, М.Г.Круглов и А.П.Ефимочкин (53) 531. 717 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 527591, кл. G 01 В 11/30, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольно-. измерительной технике и может быть использовано для контроля качества поверхности. Целью изобретения является увеличение точности и информативности измерений за счет сужения диаграммы направленности оптического сигнала, отраженного от контролируемой поверхности под углом предельного зеркального отражения, и введения многоканальной системы измерения. Устройство работает следующим образом. Лазер 1 в системе двух зеркал - полупрозрачного 2 и отра„„SU„„1379625 А 1 жения 3 подает на исследуемую поверхность 15 два параллельных когерентных луча под углом предельного зеркального отражения, определяемым по формуле h = )1/2 cosy, где

h — величина неровностей; — длина волны источника излучения; ц — угол предельного зеркального отражения.

Отраженные от поверхности 15 лучи проходят через поляризационный анализатор 4, сужающий их диаграммы направленности, на входы фотоприемников 5. При отсутствии неоднородностей на исследуемой поверхности сигналы с выходов фотоприемников максимальны. В случае наличия на поверхности волнистости, неровности типа выпуклости или прогиба хотя бы один из выходных сигналов становится в процессе сканирования минимальным.

Это регистрируется блоком 6 контроля, сигнал с выхода которого поступает на блок 13 останова сканирования.

Аналогичным образом строится устройство с числом каналов больше двух.

2 ил.

1379625

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бють использовано для контроля качества поверхности. 5

Целью изобретения является увеличение точности и информативности измерений за счет сужения диаграммы направленности оптического сигнала, отраженного от контролируемой по- 10 верхности под углом предельного зеркального отражения, и введения многоканальной системы измерения.

На фиг.1 представлена функциональная схема двухканального устройства; 15 на фиг,2 — структурная схема блока контроля.

Устройство содержит лазер 1, полупрозрачное зеркало 2, отражающее зеркало 3, поляризационный анализатор 4, 20 фотс приемники 5, блок 6 контроля, усилители 7, формирователи 8, ключи

9, индикаторы 10, схему ИЛИ 11, усилитель 12 мощности, блок 13 останова и блок 14 сканиронания. 25

Устройство работает следующим образом.

Лазер 1 в системе двух эеркал— полупрозрачного 2 и отражающего 3 поцает на исследуемую поверхность 15 30 два параллельных когерентных луча под углом предельного зеркального отражения ц, который определяется, например, из формулы

А

h =

2 i cos4 где h — величина неровностей; — длина волны источника излучения; у — угол предельного зеркального отражения.

Отраженные от поверхности 15 лучи проходят через поляриэационный анализатор 4, сужающий их диаграммы нап- 45 ранленности. При отсутствии неоднород» ностей сигналы с выходов фотоприемников 5 максимальны. Производится сканирование исследуемой поверхности лазерными лучами, Сканирование может 50 быть различных видов (продольное, поперечное, ступенчатое и т.д.). В случае наличия на поверхности волнистости, неровности типа выпуклости или прогиба один иэ выходных сиг- 55 налов становится минимальным. Сигналы с фотоприемников 5 усиливаются усилителями 7, преобразуются н импульсные формирователями 8 и подаются на ключи 9, которые управляют индикаторами

10. Включение того или иного индика тора дает информацию о том, какой луч зафиксировал появпение неровности.

Кроме того, с выходов ключей 9 сигналы поступают на схему ИЛИ 11. Сигнал через последнюю поступает на усилитель 12 мощности, который управляет блоком 13 останова сканирования.

Схема может работать и с движущейся исследуемой поверхностью. При этом частота сканирования должна быть выбрана исходя из заданной скорости движения для исключения пропуска неисследованных участков, а вместо блока останова используется маркер.

Применение изобретения позволяет повысить точность измерения неровностей в 2-3 раза. Принцип построения устройства позволяет наращивать

его канальность, что увеличивает информативность измерений ° формула изобретения устройстно для контроля качества поверхности, содержащее лазер, блок сканирования, фотоприемник, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и информативности, оно снабжено расположенным по ходу падающего луча светоделителем на и параллельных лучей, где п = 2, и-канальным блоком контроля, расположенными по ходу отраженных лучей поляризационным анализатором и и-канальным фотоприемником, ныходы которого соединены с входами и-канального блока контроля, каждый из каналов которого состоит из последовательно соединенных усилителя, формирователя, ключа и индикатора, усилителем мощности и блоком останова сканирования, схемой ИЛИ, входы которой соединены с выходами ключей, а выход через усилитель мощности — с входом блока останова сканирования, причем лазер установлен с возможностью поворота линии излучения на угол предельного зеркального отражения.

1379625

На бпон

cmaeoba

Фиг.2

Составитель В.Становов

Техред Л.Олийнык

Корректор И.Шароши

Редактор О.Юрковецкая

Тирах 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 970/42

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4