Устройство для измерения линейных размеров изделия Советский патент 1986 года по МПК G01B11/08 

11226044

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля диаметров .цилиндрических изделий.5

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых линейных размеров за.счет мультиплицирования и фильтрации пространственного спектра, дифрагированного на контролируе- Ю мом изделии света.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник когерентного излучения, например ла- fs зер 1, расширитель 2 пучка и диафрагму 3..

Измеряемое изделие обозначено позицией 4. Устройство также содержит Фурье-объектив 5, фазовую решетку 6, 20 пространственно -частотный полосовой фильтр 7, проектирующий объектив 8, полевую диафрагму 9, установленную в плоскости изображения изделия, сформированного системой объективов 25 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

А - длина волн1 1 света; F - фокусное расстояние

Фурье-объектива; L - расстояние от изделия до передней фокальной плоскости Фурье-объ-- ектива;

L - расстояние от плоскас- ти пространственно- частотного фильтра до передней фокальной . плоскости проектирующего объектива; 1-,рр - период фазовой решетки;f - фокусное расстояние

проектирующего объектива .

В плоскости считывающей диафрагмы формируется спектр разностного изображения соответствующего объекту размером , где D - размер контролируемого изделия.

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

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных размеров изделия, содержащее источник когерентного излучения и распо- на изделии свет фокусируется объекти- 35 ложенные по ходу световых лучей расвом 5 в его задней фокальной плоскости, формируя простра.нственньй .спектр изделия. Этот спектр, промодулирован- ньй фазовой решеткой 6 и пространственно-частотным фильтром 7, проектируется объективом 8 в плоскость считывающей диафрагмы 10. При этом в плоскости полевой диафрагмы 9 формируются световые распределения, имеющие вид множества сдвинутых друг относительно друга контурных изображений контролируемого изделия.

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

/ h m D , . где m

Ff/( L) - масштабный коэффициент;

DO - параметр мультиплицирования ;

40

ширитель пзгчка, первую диафрагму, располагаемую перед объектом, Фурье- объектив, пространственно-частотный полосовой фильтр, проектирующий объектив, вторую диафрагму, фотоприемник и соединенный с ним электрически электронный блок обработки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения

5 линейных размеров, оно снабжено фазовой решеткой, размещенной перед проектирующим объективом, и полевой диафрагмой, устанавливаемой в плоскости изображения объекта между про50 ектирующим объективом и второй диафрагмой, а полевая диаграмма выполнена с размером

Ь )

55 где ш

Ff/F2-L L,j - масштабный коэффициент; о 2 р параметр мультиплицирования;

А - длина волн1 1 света; F - фокусное расстояние

Фурье-объектива; L - расстояние от изделия до передней фокальной плоскости Фурье-объ-- ектива;

L - расстояние от плоскас- ти пространственно- частотного фильтра до передней фокальной . плоскости проектирующего объектива; 1-,рр - период фазовой решетки;f - фокусное расстояние

проектирующего объектива .

В плоскости считывающей диафрагмы формируется спектр разностного изображения соответствующего объекту размером , где D - размер контролируемого изделия.

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

Формула изобретения

ширитель пзгчка, первую диафрагму, располагаемую перед объектом, Фурье- объектив, пространственно-частотный полосовой фильтр, проектирующий объектив, вторую диафрагму, фотоприемник и соединенный с ним электрически электронный блок обработки, отличающееся 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 второй диафрагмой, а полевая диаграмма выполнена с размером

Ь )

где ш

Ff/F2-L L,j - масштабный коэффициент; о 2 р параметр мультиплицирования;

- длина волны света; период фазовой решетки;

фо кусное расстояние Фурье-объектива;

расстояние от изделия до передней фокальной плоскости Фурье-объектива;

расстояние от плоское- ти пространстенно- частотного фильтра до передней фокальной плоскости проектирующего объектива;

фокусное расстояние

пр оектируняцего объектива.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а имен- ио 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

Составитель Ю.Миронов Редактор О.Юрковецкая ТехредН.Бонкало Корректор А.Обручар

2110/28

Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

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

Раамер