Способ определения геометрических размеров отражающих объектов Советский патент 1988 года по МПК G01B11/02 G01B9/02 G01B11/24 

Описание патента на изобретение SU1435935A1

00 СП

со со СП

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения геометрических параметров отражающих объектов путем использования принципов интерферометрии пониженной чувствительности.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения геометрических размеров объектов, переме- щающихся в направлении, параллельном освещающему пучку света, за счет нечувствительности к смещениям объекта, достигаемой выбором опорной точки на поверхности объекта и сравнением изменения формы поверхности на интервале, равном расстоянию межу освещающими пучками с оптической азностью пути этих пучков.

На чертеже изображена принципиальая схема устройства для реализаций пособа определения геометрических азмеров отражающих объектов.

Устройство содержит последоваельно расположенные полупроводниовый лазер 1, светоделителъную платину 2, компенсаторы 3 и 4 оптического пути, электромеханический привод 5, связанный с компенсатором 3 соединенный с датчиком 6 угол - код, интерферометр сдвига, выполненный в виде телескопического объектива, состоящего из линз 7 и 8 и дифракционной рещетки 9, установленной между линзами в месте сопряжения их фокусных расстояний. Телескопический объект ориентирован своей осью симметрично нормали, опущенной в точку пересечения осей плеч светоделитель- ной пластины 2 с плоскостью установки объекта, и его входное окно обращено к этой плоскости, перед дифракционной рещеткой 9 на оси интерферометра сдвига установлена диафрагма 10, за линзой 8 в плоскости, оптически сопряженной с плоскостью установки объекта, помещен фотоприемник 11, выход которого соединен с блоком 12 измерения контраста интерференционных полос, выход которого подключен к установочному входу запоминающего устройства 13, информационные входы которого соединены с выходом датчика 6.

Способ осуществляется с помощью данного устройства следующим образом.

Светоделительная пластина 2 разделяет излучение лазера 1 на два па-, раллельных пучка и направляет их на

объект 14. Компенсатор 3 непрерывно изменяет разность оптического пути этих пучков. Пучки света,отраженные от объекта 14, совмещаются при помощи интерферометра сдвига, состоящего из линз 7 и 8 и дифракционной рещетки 9. Диафрагма 10 служит для увеличения среднего размера элементов спекл - структуры света, отраженного от диффузионного объекта 14, поскольку фаза каждого спекла является случайной величиной, входное окно фотоприемника 11 должно быть меньше его среднего размера. Толщины пластинок компенсатора 3 и настройка компенсатора 4 подбираются таким образом, чтобы выполнялись условия

D

wokc

мин

2: 2Н + 8 6 2h - &.

5

0

5

где

моче АЛИЧ

D,

S Н и h

верхняя и нижняя границы интервала соответственно;длина когерентности излучения; соответственно максимальная и минимальная величины изменения размеров объекта между его точка- rvm, освещаемыми двумя пучками света.

Поскольку разность оптического пути в плечах интерферометра сдвига непрерывно изменяется, в момент появления контрастных полос в поле интерферен- ции с выхода фотоприемника 11 на вход блока 12 измерения контраста интерференционных полос поступает синусоидальный сигнал с переменной амплитудой. При достижении амплитуды сигнала максимальной величины блок 12 измерения контраста интерференционных полос вьщает управляющее напряжение на запоминающее устройство 13, которое фиксирует информацию с датчика 16 угол - код. Эта информация характеризует задержку, которую вводит в плечо интерферометра компенсатор 3. посредством привода 5 в момент максимума контраста полос. Таким образом, зная толщины пластинки 2, компенсатора А и геометрию оптической схемы, можно измерить изменение форм поверхности объекта на интервале, равном расстоянию между освещающими пучками света. Искомый параметр пропорционален величине оптического пути компенсатора 3, где коэффициент пропорциональности есть величина, обратная косинусу угла между нормалью, опущенной в плоскость установки объекта, и направлением распространения освещающих исследуемую поверхность пучков,

Формулаизобретения

Способ определения геометрических размеров отражающих объектов, заключающийся в том, что разделяют излучение света на два пучка, первый из которьк направляют на поверхность объекта, совмещают пучок света, отраженный от поверхности объекта, с вторым пучком, регистрируют интерференционную картину, измеряют ее максимальный Контраст и определяют геометрические размеры объекта, о т- личающийся тем, что , с целью обеспечения возможности измерени геометрических размеров объектов, перемещающихся в направлении, парап- лельном первому пучку света, второй

пучок направляют на поверхность объекта параллельно первому,изменяют разность их оптических путей в интервале, определяемом условиями

Омакс 2Н+8)

+,

где D

МО КС МИИ

верхняя и нижняя границы интервала соответственно;: о - длина когерентности излучения света;

Н - максимальная величина изменения размера объекта меясду его точки- ми, освещаемыми двумя пучками света;

h - минимальная величина изменения размера объекта между его точками, освещаемыми двумя пучками света,

а в момент максимального контраста интерференционной картины- регистрируют величину разности оптических путей пучков, по которой судят об искомом размере объекта.

Похожие патенты SU1435935A1

название год авторы номер документа
Способ измерения шероховатости поверхности изделия 1991
  • Рябухо Владимир Петрович
  • Федулеев Борис Васильевич
  • Зимняков Дмитрий Александрович
  • Ткаченко Владимир Александрович
  • Полькина Ольга Ивановна
SU1810751A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРОТКИХ ДИСТАНЦИЙ ДО ДИФФУЗНО-ОТРАЖАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1992
  • Хопов Владимир Викторович[Ru]
RU2092787C1
Голографический способ дефектоскопии 1982
  • Заруцкий Михаил Александрович
SU1073566A1
СПОСОБ СКАНИРУЮЩЕЙ ДИЛАТОМЕТРИИ И ДИЛАТОМЕТР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2020
  • Ходунков Вячеслав Петрович
RU2735489C1
ОПТИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ РЕТИНОМЕТР 2003
  • Рябухо В.П.
  • Бакуткин В.В.
  • Новокрещенов А.В.
  • Орехов М.В.
RU2253352C2
Устройство для измерения параметров колебаний объекта 1989
  • Морозов Николай Викторович
  • Солодов Вадим Викторович
SU1651106A1
ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СМЕЩЕНИЯ 2003
  • Хансон Стен
  • Росе Бьярке
  • Якобсен Майкл Линде
RU2319158C2
Способ интерференционных измерений в диффузно-когерентном излучении 1975
  • Власов Николай Георгиевич
  • Гинзбург Вера Моисеевна
  • Штанько Александр Евгеньевич
SU554467A1
Способ определения профиля показателя преломления оптических неоднородностей 1989
  • Нагибина Ирина Михайловна
  • Хопов Владимир Викторович
  • Преснов Михаил Викторович
SU1695184A1
Способ определения толщины стенки стеклянной трубки и устройство для его осуществления 1987
  • Хопов Владимир Викторович
  • Васильев Владимир Николаевич
SU1768961A1

Реферат патента 1988 года Способ определения геометрических размеров отражающих объектов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения геометрических параметров отражающих объектов. Цель изобретения - обеспечение возможности измерения геометрических размеров объектов, перемещающихся в направлении, параллельном освещающему пучку света. Разделяют излучение от лазера 1 на два пучка, первый из которых направляют на поверхность объекта 14, а второй - на поверхность объекта 14 параллельно первому j изменяют разность их оптических путей в интервале, определяемом усD ловиями В„„ где D D S, D,, 6 h -& , - верхняя и нижняя мече АЛИН границы интервала соответственно; S - длина когерентности излучения света; И - максимальная величина изменения размера объекта между его точками, освещаемыми двумя пучками света; h - минимальная величина изменения размера объекта между его точками, освещаемыми двумя пучками света. Регистрируют интерференционную картину, измеряют ее контраст. В момент максимального контраста интерференционной картины регистрируют величину разности оптических путей пучков, по которой и судят об искомом размере объекта. 1 ил. Q (Л

Формула изобретения SU 1 435 935 A1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1435935A1

Патент США № 4387994, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 1 435 935 A1

Авторы

Васильев Владимир Николаевич

Хопов Владимир Викторович

Даты

1988-11-07Публикация

1986-11-24Подача