2,Устройство по n.ljo т л И чающееся тем, что в качестве.элемента поглощения имеемся плата клинообразная в поперечном сечении
с постоянным коэффициентом поглоще НИЛ при одной и той же толщине ./материала,
3,Устройство по п,1,. о, т л и чающееся тем,- что в качестве поглощающего элемента, имеется двойной клин в форме тела с параллельными боковыми сторонами, причем пер вый клин имеет постоянный коэффициент поглощения, и второй клин .не .имеет дополнительного коэффициента поглощения,
4,Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что в качестве поглощающего элемента имеется плоскопараллельная плата- с возрастающим коэффициентом поглощения, .
5,Устройство по пп,1-4 отличающееся тем, что в ;качестве поглощающего элемента с возрастающим коэффициентом поглощения имеется поглощающий элемент со ступенчатым изменением коэффициента поглощения,
6,Устройство по пп,1-5 о т л и чающееся тем, что в качестве оптоэлектронного приемного устройства применяется компенсирую1(ий элемент в плоскости изображения разделенного луча с последующей фокусирующей оптиной и фотоэлектронным принимающим устройством.
11
9
7,Устройство по п,б, о т л и чающ-еёся тем, что в качестве компенсирующего элемента имеется эквивалент поглощающего элемента, размеры, качество материала и положение которого идентичны поглощающему элементу, но при этом не имеющего дополнительного коэффициента поглощения.
8,Устройство по пп,1-7, отличающееся тем, что в качестве оптической системь применяются собирательная линза, последующая рассеивающая линза и вторая собирательная линза. причем задний мнимый фокус. : рассеивающей линзы находится в плоскости изображения первой собирательной линзы в переднем, мнимом фокусе рассеивающей линзы., и в плоскости изображения первой собирательной линзы, передний фокус второй собирательной линзы в переднем мнимом фокусе рассеивающей линзы и в плоскости изображения второй собирательной линзы поглощаю-щего элемента,
9,Устройство по пп,1-8, отличающееся тем,, что для выравнивания колебаний интенсивности
в оценивающей электронике имеется делительное звено, причем первый вход соединен с принимающим элементом, а второй вход - с приемным устройством 
Изобретение относится к обработке оптических сканируемых сигналов, дискретно считываемых вдоль строки при непрерывном измерении перемещения фотопринимающими элементами , расположенной в плоскости изображения оптических контрольноизмерительных установок, в особенности при применении способа сечения светового луча в режиме самых различных модификаций, для определения геометрических образцов, измерения глубин и высоты дефектных мест, япя определения профиля поверхностей и допуска отклонений.
Устройство применяется преимущественно для дешифрации оптических дискретно считываемых сигналов в контрольно-измерительных прибо5 pax, работающих автоматически и при высокой продуктивности и надежности измерения с преимущественно аналоговыми выходными сигналами,
10 Известен способ -обработки оптических сканируемых сигналов с помощью ;. соответствующего измерительного оку; ляра, с помощью телевизионной каме;, ры, ПЗС- или других детекторных мат15I риц или с помощью щелевой системы 3 совместно с фотоэлектронными приемн ками. Известно устройство для -оптичес кого измерения профиля поверхности (Акцептованная заявка № 2607800, кл.Н 01 Н 35/20, 1977Ь-Световое пятно создается на поверхности пров ряемого объекта и через светоделитель направляется на два светочувствительных детектора. Между одним из детекторов и линзой объекта находится экран с щелью для экранирования той части света, которая вследствие неровности повер ности отражается косо. Оценка осуществляется с помощью частотного от суммы и разности сигналов, поступаю fOffx. с детекторов. Известно устройство для оценки :сканируемых оптических сигналов (Ак цептованная заявка ФРГ № 260369, кл.С 01 В П/30, 1977;. Световоепятно, которое проектируется на предмет, постоянно передвигающийся вперед, отображается на фотоплен ку. В зависимости от профиля поверх ности предмета световое пятно откло няется и оставляет на фотопленке след, по которому можно сделать зак лючение о поверхности. В патенте США (№ 4013367, кл. 356-200, 1977) описано устройст во, в котором с помощью лазерного луча, многогранного зеркала, --различных зеркал и детекторов сканируются полосками с последующей оценкой поверхности предметов, постоянн передвигающихся вперед. Детекторы при этом регистрируют только ту интенсивность света отраженного лазер ного луча, которая поступает с дан ной полосы. Однако устройства не приспособлены с высокой точностью и скоростью измерения дать оценку проверяемой поверхности. При всех этих способах затраты на техническое исполнение и настрой ку относительно высоки. Цель изобретения состоит в том, чтобы с наименьшими затратами и высокой скоростью контролировать изменения положения или структуры поверхностей, независимо от их рефлексионных и рассеивающих способнос тей, а также для надежного распознавания рода и величины отклонения. При этом возможно применение авт матически работающих измерительных. 694 испытательных и контрольных устройств с преимущественно аналоговой вьщачей сигналов. В основу изобретения положена задача создать устройство для обработки оптических сканируемых сигналов, причем обработка осуществляется с большой надежностью измерения. В устройстве для обработки оптических сигналов, дискретно считьшаемлх при проверке поверхностей вдоль строки при наличии оптической системы дпя--чэтображения сканируемых сигналов поверхности в строку плоскости изображения, в плоскости изображения оптической системы расположены погло05акиций элемент с поглощением, возрастающим вертикально к строке, последующая фокусирующая оптика и фотоэлектронный принимающий элемент, при этом предусмотрено, что на пути луча перед поглощающим элементом находится светоделитель, в плоскости изображения разделенного луча фотоэлектронное приемное устройство, а для связи приниманмцего элемента и сигналов, выработанных приемным устройством, и для выравнивания интенсивности в плокости изображения имеется оценивающая электроники. В качестве элемента поглощения применяется плата, клинообразная в поперечном сечении с постоянным коэффициентом поглощения при одной и той же толщине материала, или двойной клин, имеющий форму тела с параллельными боковыми сторонами, первый клин которого имеет постоянный коэффициент поглощения, а второй клин не имеет дополнительного коэффициента поглощения, или плоскопараллельная плата с возрастающим коэффициентом поглощения. Поглощаии ий элемент с возрастающим коэффициентом поглощения может быть выполнен как поглощающий элемент со ступенчатым изменением кО эффициеита поглощения. В плоскости изображения разделен- ного луча с последующей фокусирующей оптикой, а также фотоэлектронном приемном устройстве в качестве фотоэлектронного приемного устройства применяют элемент компенсации. Элемент компенсации - это эквивалент поглощающего элемента, размеры, качество материала и положение которого идентичны элементу поглощения, но не имеет дополнительного коэффициента поглощения В качестве оптической системы пр меняются первая собирательная линза последующая рассеивающая линза и вторая собирательная линза, причем задний мнимый фокус линзы рассеивания находится в плоскости изображения первой собирательной линзы в переднем мнимом фокусе рассеиваивцей линзы, и в плоскости изображения пе вой собирательной линзы, передний фокус второй собирательиой линзы переднем мнимом 4юкусе рассеивающей линзы и в плоскости изображения вто рой собирательной линзы поглощакяцего элемента. Для вьфавнивания колебаний интен сивности в электронике оценки имеет ся звено деления, причем первый вхо соединен с принимающим элементом, а второй вход - с приемным устройс вом. Имеется также возможность, что строка обеспечивает пространственно и временное нанизывание световых точек. Преимущество изобретения в том, что с помощью простьк средств с бол шой точностью измерения и скоростью проверки производится измерительнр технический сбор и обработка сканируемых оптических сигналов, которые несут информацию о изменении положения отображения строки в плоскост изображения. Применение устройства особенно целесообразно в автоматически работающих измерительно-испытательно-контрольных комплексах для обработки измерений геометрии, дефектов и поверхностных профилей. Затраты для настройки и профилактических работ невысокиj На фиг, 1 изображено устройство обработки.оптических сканируемых си налов в соответствии с изображением; на фиг, 2 - пример вьтолнения одной отображающей оптической систе мы. Предлагаемое устройство состоит из оптической системы 1, светоделителя 2, элемента поглощения 3, фоку сирующей оптики 4, фотоэлектронного принимакице го элемента 5, фото электр ного приемного устройства 6 с элементом компенсации 7, фокусирукяцей оптики 8 и фотоэлектронного принима щего элемента 9, а также оценивающей электроники 10. Последняя нмеет усилитель 1I, один регулируемый усилитель 12 и звено деления 13, Элемент поглощения 3 расположен так, что его передняя поверхность лежит в плоскости изображения оптической системы 1. На него построчно отображается сканируемый сигнал 14, Этот сигнал 14 может быть представлен, в виде световой точки или световой строки, Вследст- вне изменения положения или профиля исследуемой поверхности проверяемого тела изменяется положение сигнала 14 и вместе с тем положение отображения 15 этого сигнала 14 на поглощающем элементе 3 вертикально к строке. В зависимости от величины и направления изменения положения отображения 15 сигнала 14 из-за возрастающего элемента вертикально к строке применяется интенсивность света, которая проходит через поглощающий элемент 3 и с помощью фокусирующей оптики 4 регистрируется через фотоэлектронный принимающий элемент 5, Величина выходного сигнала этого фотоэлектронного принимающего элемента 5 находится в пропорциональной зависимости от изменения положения сигнала 14, т,е, находится в функциональной связи с поглощением поглощающего элемента3 и изменением положения сигнала 14. Если в качестве сигнала 14 применяется световая строка, то ;в .таком случае регистрируется изменение положения всей световой строки, что означает регистрацию изменения геометрии проверяемого тела. При пространственном и временном нанизывании световых точек в качестве сигнала 14 возможно, что будут опознаны отклонения от идеальной поверхностной структуры на величину, равную диаметру световой точки. Для вырабатывания световых точек выгодно применять лазерный свет, В принципе это устройство применяется для оценки интенсивности света в форме строки или точки, информация о которой содержится в изменении положения, В качестве элемента поглощения 3 может применяться клиновидная плата с постЬ|янным коэффициентом поглощения при одной и той же толщине материала, двойной клин, имеющий форму тела с плоскопараллельными боковыми сторонами, причем только один клин имеет постоянный коэффициент поглощения, или плоскопараллельная плата с возрастающим коэффициентом поглощения. Изменение коэффициента поглощения может осуществляться линейно, ступенчато или по другому свободно выбранному функциональному закону. Чтобы выравнить искажение ,выходного сигнала из-за колебаний интенсивности сигнала 14 и получить сигнал сравнения для связи с выходным сигналом оценивающей электррники 10, между оптической системой 1 и поглощающим элементом 3 расположен светоделитель 2, Он рефлектирует часть света на фотоэлектронное приемное устройство 6, которое находится В плоскости -изображения разделенного луча, а также поставляет сигнал сравнения; Чтобы иметь одинаковые оптические и электронные соотнощения в разделенном и неразделенном луче, элементы выгодно ско струировать одинаково. Исключение при этом представляет собой поглощающий элемент 3, эквивалент которо го - компенсационный элемент 7, име щий те же размеры, качество материала и положение, в том же время не имеет дополнительного коэффициента поглощения. Представляется возможным в качес ве оптической системы 1 применять комбинацию линз (фиг.2). Комбинация линз состоит из первой собирательной линзы 16, рассеиваюв(ей линзы 17 и второй собирательной линзы 18, причем задний мнимый фокус рассеива щей линзы 17 находится в плоскости изображения первой собирательной ; линзы 16, передний фокус второй собирательной линзы 18 - в переднем мнимом фокусе рассеивающей линзы 17 и в плоскости изображения- второй со бирательной линзы находится поглощающий элемент 3. Это устройство имеет то преимущество, что изменение положения отображения 15 сигнала 14 больше, чем в первом варианте фиг.1 . При этом возрастает разрешающая способность устройства. Другое преимущество в том, что оптическая ось одного отклоненного луча лежит всегда вертикально к площади поглощающего элемента 3. Обработка сигналов осуществляется оценивающей электроникой 10, которая содержит усилитель 11, регулируемый усилитель 12 и делительное., звено 13. Усилители II и 12 соединены с выходами фотоэлектронных элементов 5 и 9 и с входом делительного звена 13. Усиленный выходной сигнал фотоэлектронного принимающего элемента 5 в делительном, звене делится на усиленный выходной сигнал фотоэлектронного принимающего элемента 9. Вследствие деления ком-, ;пенсируются колебания интенсивности сигнала, которые вызываются колебаниями интенсивности источника света или различными рефпексионными или рассеивающими отнощеииями исследуемой поверхности объекта. В принципе возможен также способ разности выходных сигналов. Но при этом, предполагается, что интенсивность света остается постоянной. Выходной сигнал делительного звена 13, который вьщается для дальнейшей обработки и регистрации, пропорцио- ,. нален поглощению поглощающего элемента 3 в том месте, где представлено отображение 15 сканируемого сигнала 14, и вместе с тем пропорциона- лен величине изменения положения. Имеется также возможность выходной сигнал регулируемого усилителя 12 через сравнение с определенным постоянным сигналом привлечь прямо к регулировке коэффициента усиления усилителя 11, в результате чего производится (Компенсация колебаний интенсиЬности, а последующим делением пренебрегают. Для проверки и выравнивания колебания параметров сигнальных ответвлений и ответвлений сигналов сравнения служит регулируемый усилитель 12..
/4.
46
г. 2
