Рефлектометрический способ измерения параметра шероховатости анизотропных поверхностей металлических тел Советский патент 1986 года по МПК G01B11/30 

12 Изобретение относится к измеритель ной технике и предназначено для измерения параметров шероховатости обработанных поверхностей металлических тел, преимущественно с малой высотой неровностей, например, менее 0,5 мкм. Цель изобретения - расширение измеряемых параметров и измерение их абсолютных величин, за счет измерения кроме параметра шероховатости - высоты неровности ,, еще и cлeдyюш ix параметров - среднего квадратического отклонения, длины корреляции, среднего угла наклона боковых сторон неровностей, среднего шага неровностей, а также за счет исключения при измерении эталонных образцов. На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый рефлектометрический способ. Устройство содержит источник 1 монохроматического света, поляризатор 2, приемник 3 зеркально отраженного света, регистрирующую аппаратуру 4, угловую шкалу 5. Рефлектометрический способ измерения шероховатости анизотропных поверхностей металлических тел осуществляют следующим образом, На контролируемую шероховатую поверхность 6 из источника I монохроматического света через поляризатор 2, поляризующий свет в вертикальной плоскости, направляют световой поток с длиной волны известной интенсивности и регистрируют интенсивность отраженного светового потока, попавшего в приемник 3. По отношению интенсивности падающего и отраженного светового потока определяют с помощью регистрирующей аппаратуры коэффи:циент отражения р. Вначале оператор направляет световой поток нормально к контролируемой поверхности бив этом положении измеряют коэффициенты отражения вдоль и поперек борозд шероховатости (при повороте образца 7 на 90° вокруг оси 8, перпендикуляр ной к контролируемой поверхности 6). Затем при расположении борозд шерохо ватости в плоскости поляризации свет по щкале 5 измеряют угол (угол Брюстера), при котором коэффициент отражения минимален. tlo измеренным величинам Pg РЙУ ®8 Рассчитывают параметры шероховатости 6 , 1, из следующих соотношений: 8 ,j(uy2(bs9,-Co54 .V 1 2(l-V2Cose,Cose,.) ОЬ I б/ ° --ьi 2®e) 8 /(T-i-7 b5s©-+cos r) ; i ev ак g /24; , где В - среднее квадратическое отклонение шероховатости; 1 - длина корреляции; средний угол наклона боковьж сторон неровностей; Т - средний шаг неровностей; А - длина волны монохроматического света; р - коэффициент зеркального отра жения вдоль борозд шероховатости;р - коэффициент зеркального отражения поперек борозд шероховатости. Формула изобретения Рефлектометрический способ измерения параметра шероховатости анизотропных поверхностей металлических тел, заключающийся в том, что направляют на поверхность монохроматический поляризованный световой поток с определенной длиной волны известной интенсивности, регистрируют интенсивность зеркально отраженного от поверхности светового потока и по отношению интенсивностей определяют измеряемый параметр, отличающийся тем, что, с целью расширения измеряемых параметров и измерения их абсолютных величин, направляют световой поток нормапьно к поверхности, измеряют коэффициенты отражения светового потока вдоль и поперек борозд шероховатости поверхности,измеряют угол падения,при котором коэффициент отражения минимален,и рассчитывают параметры шероховатости из соотношений 4 ( 7ТТ/ 2(l-v/2CGS0 +Cose, ) DО (1-/rcos9 -f-co s2e6) 8 .) 1 6 y -ex

7.4

igcA

1

среднее квадратическое откло-j

нение;

длина корреляции;

средний угол наклона боковых

сторон неровностей;

средний шаг неровностей; длина волны монохроматического света;

коэффициент зеркального отражения вдоль борозд шероховагости;

коэффициент зеркального отражения поперек борозд шероховатости.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения расширение измеряемых параметров и измерение их абсолютных величин за счет измерения кроме параметра шероховатости - высоты неровности, еще и следующих параметров - среднего квадратического отклонения, длины корреляции, среднего угола наклона боковых сторон неровностей, среднего шага неровностей, а также за счет исключения при измерении эталонных образцов. На контролируемую шероховатую поверхность направляют световой поток с длиной волны известной интенсивности и регистрируют интенсивность отраженного светового потока. По отношению интенсивности падающего и отраженного светового потока определяют коэффициент отражения р. Световой поток направляют нормально к контролируемой поверхности и в этом положении измеряют коэффициенты отражения р вдоль и р поперек борозд шероховатости (при повороте образца на 90° вокруг оси, перпендикулярной к контролируемой поверхности). Затем при расположении борозд шероховатости в плоскости поляризации света по шкале измеряют угол Q (угол Ьрюстера), при котором коэффициент отражения минимален. По измеренным величинам р , р , 0 рассчитывают параметры шероховатости 6, l,et , Т из следующих соотношений: (Л ( P./PaJO Cbseg-CosX 1 /JL с в ву Т( 1) -, 2(l-/2Cos0g -Coseg) ,,-/