Устройство для измерения шероховатости поверхности изделий

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения двух параметров шероховатости полированных поверхностей непрозрачных и прозрачных изделий. Цель изобретения - расширение области использования за счет возможности измерения шероховатости в том случае, когда задняя поверхность изделия непрозрачная или матовая. Устройство содержит источник 1 монохроматического излучения, модулятор 2, фотоприемники 2,4,5, расположенные со стороны падающего излучения и перед которыми расположены коллиматоры 6,7,8, микроскопы 9,10,11, нейтральные светофильтры 12, 13, 14. Фотоприемники 3,4,5 соединены с электронным блоком 15 обработки сигналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕспУБлин (И) 09) (51) 5 G 01 В 11/30

ГОСУ АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО и БРетениям и ОТКРытиям

ПРИ НТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) (22) (46) (71) ског (72)

И. В (53) (56)

У 12

13. 1 (54)

ВАТО (57) тель зова

4624645/25-28

26.12.88

23.11.90. Бюл. И - 43

Институт физики им. Л. В. КиренИ. С. Кабанов, В. Г. Подопригора, Сургутанов и Н. П. Корбан

531.715.27(088.8)

Авторское свидетельство СССР

5215, кл. (01 В 11/30, 1.85.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ1 ЕРЕ11ИЛ ИЕРОХО ТИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измериой технике и может быть исполь)о для бесконтактного измерения

2 двух параметров шероховатости полированных поверхностей непрозрачных и прозрачных изделий. Цель изобретениярасширение области использования за счет возможности измерения шероховатости в том случае, когда задняя поверхность изделия непрозрачная или матовая. Устройство содержит источник

1 монохроматического излучения, модулятор 2, фотоприемники 3-5, расположенные со стороны падающего излучения и перед которыми расположены коллиматоры 6-8, микроскопы 9-11, нейтральные светофильтры 12-14. Фотоприемники

3-5 соединены с электронным блоком 15 обработки сигналов. 1 ил.

1608427

И зобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения двух па-, раметров шероховатости полированных Г поверхностей непрозрачных и прозрачных изделий, Цель изобретения — расширение областц использования за счет возможности измерения шероховатости в том случае, когда задняя поверхность изделия непрозрачная или матовая.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения шероховатости поверхности изделий.

Устройство содержит последовательно расположенные на одной оси и устанавливаемые под острым углом к измеряемой поверхности источник 1 монохроматического излучения, модулятор 2, 20 а также фотоприемники 3-5, расположенные со стороны падающего излуче.— ния от измеряемой поверхности. ©ото приемник 4 находится в направлении зеркально отраженного от измеряемой 25 поверхности излучения, Аотоприемники

З,и 4 находятся в направлениях диффузно отраженного излучения. Перед всеми фотоприемниками 3-5 находятся коллиматоры 6-8, микроскопы 9-11, нейт- 30 ральные светофильтры 12 — 14. Все Аотоприемники 3-5 соединены с электронным блоком 15 обработки сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Пучок излучения, выходящий из источника 1 монохроматического излучения, модулируется модулятором 2 и направляется на измеряемую поверхность изделия 16 под углом 9, падения. Зер- 40 кальная составляющая отраженного излучения направляется на фотоприемник

5. Два диффузно отраженных луча под углами, отличными от угла зеркального отражения, направляются на фотоприемники 3. и 4. В каждый канал для регистрации интенсивностей зеркальной и диффузных составляющих введены соответствующие коллиматор и микроскоп Электрические си,HBJIbI с фо- 50 топриемников 3-5, несущие информацию об относительных значениях интенсивностей отраженных лучей, поступают в блок 15 обработки сигналов °

Принцип действия устройства основан на измерении абсолютных значений интенсивностей зеркальной составляющей Х/ отраженного луча и двух диффузных составляющих I u I отраженных в пределах малых телесных углов, в двух направлениях, отличных от. зеркального, под углами 9 и 9,. По от ношению к = I2 /> » и к2 = Iz />1 судят о среднеквадратическом отклонении (з и об интервале 1 корреляции высот неровностей.

Каждый из коллиматоров 6-8 состоит из двух диафрагм диаметром Dp v:D u расположен между измеряемой поверхно-. стью изделия 16 и соответствующим микроскопом 9-11. Диафрагмы позволяют выделить из индикатриссы диффузного рассеяния излучения источника 1 моно" хроматического излучения узкий пучок света в малый телесный угол. Диафрагмы позволяют уменьшить поле зрения микроскопа так, чтобы в нем осталось только пятно от передней поверхно- сти, а пятно от задней поверхности вьг ходило бы из него. Это обусловливается тем, что диафрагмы служат входным зрачком микроскоцной системы.

Каждый из микроскопов 9-11 предназначен для увеличения изображения поверхности изделия 16 и для выделения изображения пятна рассеивания лазерного луча от передней поверхности и исключения влияния засветки от пятна рассеивания от задней поверхности изделия 16. Точная настройка оптической системы производится визуально.

Таким образом, введение в измерительные каналы коллиматора и микроскопа позволяет отстроиться от пятна рассеяния света от задней поверхности изделия.

Ф о р м у л а и з о ф р е т е н и я

Устройство для измерения шероховатости поверхности изделий, содержащее предназначенные для последовательной установки по одну сторону измеряемого изделия под острым углом к его поверх ности источник монохроматического излучения и модулятор, три Аотоприемника, один из которых установлен в направлении зеркально отраженного, а другой — в направлении диффузно отраженного от измеряемой поверхности излучения, три нейтральных светофильтра, размещенные перед фотоприемниками, и электронный блок обработки сигналов, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования устройства, оно снабжено посл ходу

5 16Î8427 б овательно установленными по фильтром соответствующими коллимато1 злучения перед каждым свето- ром и микроскопом.