Фотометрический способ определения высоты шероховатостей поверхности оптически прозрачных плоских деталей Советский патент 1988 года по МПК G01B11/30 

со со ю

vj

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано, в частности, для контроля шероховатостей поверхности оптически прозрачных деталей.

Цель изобретения - повьшение точности определения за счет исключения погрешностей, связанных с нелинейностью фотоприемника.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для реализации предлагаемого способа.

Установка содержит источник 1 монохроматического излучения (лазер), фотометрический шар 2 с отверстиями 3-4 и фотоприемник 6,

Способ осуществляют следующим образом.

Монохроматический пучок излучения от источника 1 направляют перпендикулярно к поверхности 7 образца 8, установленного за отверстием 4 так, что диффузно отраженное от поверхности 7 излучение без потерь попадает в фотометрический шар 2. Зеркально отраженная часть потока через отверстие 3 отводится в пространство вне фотометрического шара 2. Диффузно отраженное от поверхности 7 излучение попадает в фотометрический шар 2, где оно интегрируется и создает на приемной поверхности фотоприемника 6 через отверстие 5 освещенность, пропорциональную коэффициенту р, диффузно отраженного от поверхности

7излучения. Затем образец 8 переворачивают и аналогично определяют коэффициент р диффузно отраженного излучения от поверхности 9.

Далее образец 8 помещают между источником 1 излучения и отверстием 3 параллельно первоначальному положению образца 8. При этом регулярно прошедшее через образец 8 излучение отводится через отверстие 4 в про- - странство вне фотометрического шара 2. Диффузно проходящие через образец

8потоки излучения раздельно с обеих поверхностей 7 и 9 интегрируются в фотометрическом шаре 2 и создают на приемной поверхности фотоприемника 6 через отверстие 5 освещенности, пропорциональные коэффициентам о, , С диффузно проходящим через образец 8 излучением.

Высоты RC и RCK шероховатостей определяют по формулам

JL U(P, - .)-Ь(рг- сг) 411 Ч а -Ь2 .

А. (,)-Ь(Р.- .) 41|У a2-b2

10

2+п+пЗ где а

(1-n). - 2(п2+1)

Л - длина волны монохроматического излучения источника; п - показатель преломления исследуемого образца.

Благодаря измерению величин , , PJ и Т| , Т,, одного порядка можно работать в сравнительно узком диапазоне чувствительности фотоприемника и уменьшить относительную погрешность определения.

Формула изобретения

Фотометрический способ определения высоты шероховатостей поверхности оптически прозрачных плоских деталей, заключающийся в том, что направляют поочередно на обе поверхности детали монохроматический поток излучения, измеряют коэффициенты о, и р диф- . фузного отражения и определяют высоты R.

и R

шероховатостей

СК-г

отличающий

0

ск,

поверхностей, с я тем, что, с целью повьппения точности определения, измеряют коэффициенты с, и С. диффузного пропускания для этих поверхностей, а

ск,

и RCK определяют по формулам

R,

ск.

-Л 4111

а(р.- с:.)-Ь(Ра- ог) . а -Ь2

D :; ск, л

a(Pz- o)-b(p.- oi)

а2-Ь2

2+п+пЗ где а

2(п2+1)

пГ4п -(1-п) .

2(п2+1)

А - длина волны монохроматического потока излучения;

и - показатель преломления исследуемой детали.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля шероховатостей поверхности оптически прозрачных деталей. Цель изобретения - повышение точности определения за счет исключения погрешностей, связанных с нелинейностью фотоприемника. Направляют поочередно на рабочие поверхности детали монохроматический поток излучения и измеряют для каждой поверхности коэффициенты р, , р диффузного отражения и коэффициенты /ЕГ, , диффузного пропускания, а о высоте RCK ск-г. шероховатости каждой из повврхностей судят по формулам; RQK, ( А;41Г)(р,- с:.-Ь(р,-Я):(а -Ь ) ; R,, ()(рг- г 1)-Ь(р.- г:,): ( ) ; где(2п+п5):2(п2 + О, 4п2 - / -(1-п)2 :2(п2 + 1); 7i - длина волны монохроматического потока излучения; п - показатель преломления исследуемой детали. 1 ил. Ь (Л с