Устройство для измерения шероховатости полированной поверхности образца
Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено, в частности , для бесконтактного измерения шероховатости полированных поверхностей . Цель изобретения - повышение точности измерения шероховатости за счет анализа пространственного распределения интенсивности отраженного излучения. Устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей содержит последовательно расположенные на одной оси источник 1 когерентного излучения и объектив 2 для рокусировки падающего излучения , фотоприемник 4. блок 5 обработки информации и индикации и блок 3 перемещения образца. Фотоприемник имеет возможность поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях; вокруг зеркально отраженного от образца 8 лазерного луча и вокруг оси, перпендикулярной плоскости падения и проходящей через центр приемной площадки фотоприемника. 1 ил. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 В 11/30
ГОСУДАPСТВEННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О
ЬЭ
00 (21) 4706400/28 (22) 19,06.89 (46) 30.12,91. Бюл. ¹ 48 (72) Ю.Б. Король, В.П.Маслов и В.А. Остафьев (53) 531.715.27(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹654852,,кл, G 01 В 11/30, 1977.
Авторское свидетельство СССР
N1019237,,кл. G 01 В 11/30, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено, в частности, для бесконтактного измерения шероховатости полированных поверхностей, Цель изобретения — повышение точно„„. Ж „„1 702178 А1 сти измерения шероховатости за счет анализа пространственного распределения интенсивности отраженного излучения.
Устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей содержит последовательно расположенные на одной оси источник 1 когерентного излучения и объектив 2 для рокусировки падающего излучения, фотоприемник 4. блок 5 обработки информации и индикации и блок 3 перемещения образца. Фотоприемник имеет возможность поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях; вокруг зеркально отраженного от образца 8 лазерного луча и вокруг оси, перпендикулярной плоскости падения и проходящей через центр приемной площадки фотоприемника. 1 ил, 1702178
Изобретение относится к измеригельной технике и может быть применено, в частности, для бесконтактного измерения шероховатости полированных поверхностей.
Известно устройство для контроля качества поверхностей пластин, содержащее осветитель, электропривод, кинематически связанный с ним предметный столик, расположенный на предметном столике держатель пластины, объектив, фотоприемник с диафрагмой, расположенной в плоскости изображения контролируемой поверхности, последовательно подключенные к фотоприемнику амплитудный дискриминатор и счетчик дефектов, подключенные к выходу датчика перемещений счетчик импульсов датчика перемещений и блок управления, связанный с электроприводом.
Недостатком известного устройства является невысокая достоверность результатов измерений из-за невозможности контроля рассеянной составляющей рабочего светового пучка лучей.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее источник когеренгного излучения и объектив для фокусировки падающего излучения, последовательно расположенные на пути отраженного от контролируемой поверхности излучения щелевую диафрагму, объектив для фокусировки отраженно о излучения и фотоприемник с регистрирующим блоком, систему сканирования, установленную на пути падающего излучения, Недостатком данного устройства является низкая точность измерения параметров шероховатости вследствие невозможности снятия индикатрисы рассеяния отраженного пучка света.
Цель изобретения — повышение точности измерения шероховатости за счет анализа пространственного распределения интенсивности отраженного излучения, Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения шероховатости полированной поверхности образца, содержащее источник когерентного излучения и объектив для фокусировки падающего излучения, последовательно установленные по одной оси, фотоприемник, расположенный на пути отраженного от контролируемой поверхности излучения, блок информации и индикации, снабжено блоком перемещения образца, а фотоприемник установлен с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — вокруг отраженного от образца лазерного луча, и вокруг оси, ïåðпендикулярной плоскости падения и прохо5
55 дящей через цен гр приемной площадки фотоприемникэ.
На чертеже пред»1э»лена пригшипиальнэя схема устройства
Устройс1во содержиг,r l(rчник 1 когерентного излучения, обьек|йв 2 для фокусировки падающего излучения, блок 3 перемещения образца, фотоприемник 4, блок 5 обрэбо, и информации н индикэции, систему сканирования, состоящую из приводов б и 7 поворота. Источник 1 когерентного излучения и обьектив 2 расположены на одной оптической оси. Блок 3 перемещения образца позволяет осуществлять подвижки исследуемого образца 8 в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча, в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом возможно проведение контроля в каждой точке исследуемой поверхности обрэзцэ 8. Фотоприемник 4, в качестве которого при ленен матричный ПЗС, расположен по ходу отраженного луча и кинемàTически связан с приводами 6, 7 поворота, при этом ось вращения привода 7 совпадает с зеркально отраженным от исследуемой поверхности лучом, э ось вращения привода б перпендикулярна плоскости падения луча и позголяет осуществлять поворот фотоприемника 4 в плоскост,1 падения луча относит ельно центральной ячейки фотоприемникэ 4. Для регистрации прострэнсз венных координат индикэтрисы рассеяния фотоприемн 1K 4 вращают посредством привода 7 в пределах
С- 360 и поворачивают с помощью привода
6 в небольших пределах, например нэ гол, равный по1овине yrna отрэ>кения (покэзэно среднее и два крайних поло>кения фотоприемника 4), при этом точка пересечения осей вращения ссвпадает с центральной ячейкой фотоприемника 4. Выход фотоприемника 4 электрически связан со входом блока 5 обработки информации и индикации, в котором осуществляется обработка сигнала и регистрация параметров шероховэтости ис следуемого образца 8.
Устройство работает след>ющим образом.
Луч от ис1очника 1 когерентного изгучения, пройдя фокусирующий обьектив 2, попадает нэ исследуемый образец 8.
Отраженное излучение регистрируется матричным фотоприемником 4. Фотоприемник
4 фиксирует пространственное положение индикатрисы расеяния отраженного излучения путем разворота вокруг оси привода 7 и поворота вокруг оси привода б, которы» задаются циклом измерений по l.ðогрэ лме.
Электрические сигналы с выхода фотоприемника 4. несущие информацию и простоэн1702178
Составитель Л.Лобзова
Техред М.Моргентал
Редактор А.Долинич
Корректор С.Черни
Заказ 4534 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ственном распределении индикатрисы рассеяния, поступают в блок 5 обработки информации и индикации, где фиксируются их интенсивности и характер изменения, а так- 5 же происходит накопление результатов, По окончании цикла измерений осуществляется подвижка исследуемого образца 8 при помощи блока 3 перемещения образца или 10 вручную, или по заданной программе, если необходимо проведение измерений в определенных точках контролируемой поверхности, при этом изменяется индикатриса рассеяния отраженного излучения, и цикл 15 измерений повторяется. Результаты измерений усредняются и сравниваются со значениями, соответствующими индикатрисам эталонных образцов. По результатам сравнения выдается информация о параметре 20 шероховатости исследуемого образца 8.
Формула изобретения
Устройство для измерения шероховатости полированной поверхности образца. содержащее источник когерентного излучения и объектив для фокусировки падающего излучения, последовательно установленные по одной оси, фотоприемник, расположенный на пути отраженного от контролируемой поверхности излучения, и блок обработки информации и индикации, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения. оно снабжено блоком перемещения образца. а фотоприемник установлен с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях вокру отраженного от образца лазерного луча и вокруг оси, перпендикулярной к плоскости падения и проходящей через центр приемной площадки фотоприемника.
