Устройство для контроля шероховатости поверхности Советский патент 1988 года по МПК G01B11/30 

.(

4 О 4 О5 СД

ВидА

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства по арт. св. № 1165883.

Цель изобретения - повьппение точности контроля за счет уменьшения полупрозрачной пластины на величину диффузно отраженного излучения.

На фиг,1 изображена оптическая схема устройства для контроля шероховатости поверхности; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство содержит источник 1 излучения, коллимирующую линзу 2, ци линдрический отражатель 3, установленный осесимметрично оптической оси коллимирующей линзы 2, фотоприемники 4 и 5 для регистрации зеркально и диффузно отраженного излучения, рас- положенные концентрично. Фотокатоды фотоприемников 4 и 5 установлены в фокальной плоскости коллимирующей линзы 2, цилиндрический отражатель 3 установлен так, что его образующая совпадает с фокальной плоскостью коллимирующей линзы 2. В точке пересечения осей цилиндрического отражателя 3 и фотоприемников 4 и 5 установлена полупрозрачная пластина 6,

В устройстве установлен также приемник 7 сравнения и блок обработки сигналов (не показан). Конструктивно устройство выполнено в виде закрытого корпуса (не показан), в котором установлены источник 1 излучения, расположенный в фокусе коллимирующей линзы 2, цилиндрический отражатель 3 ось которого совпадает с оптической осью линзы 2, фотоприемники 4 и 5 для регистрации зеркально и диффузно отраженного излучения, расположенные на оси, перпендикулярной оптической оси коллимирующей линзы 2, фотокатоды которых лежат в фокальной плоског- сти коллимирующей линзы 2, а фокальная плоскость совпадает с образующей цилиндрического отражателя 3. Излом оптической оси производится полупрозрачной пластиной 6j установленной в точке пересечения оптической оси коллимирующей линзы 2 с осью фотоприемников 4 и 5 и образует с ними угол 45 .

Приемник 7 сравнения расположен также на оси фотоприемников 4 и 5 по другую сторону от полупрозрачной пластины 6. Между источником 1 излу- чения и коллимирутощей линзой 2 рас

0

5 0 5 0

Q

5

5

0

положен отрау:атель 8, форма которого подобна форме части полупрозрачной пластины 6, предназначенной для отражения диффузно отраженного излучения. Отражатель 8 выполнен в виде отражающего покрытия, нанесенного на поверхность полупрозрачной пластины 6, причем полупрозрачной выполнена часть пластины 6, предназначенная для отражения зеркально отраженного излучения.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света, посылаемый источником 1 излучения, падает на полупрозрачную пластину 6 и раздвигается. Отраженный пучок попадает на приемник 7 сравнения. Прошедший пучок коллимирующей линзой 2 проецируется на контролируемую поверхность 9. Источник 1 излучения расположен в фокусе линзы 2, поэтому освещение контролируемой поверхности 9 происходит параллельным пучком по нормали к ней.

Отраженный от контролируемой поверхности 9 пучок делится на две составляющие - зеркальную и диффузную. Зеркальная составляющая проходит коллимируюшую линзу 2 и, отразившись от полупрозрачной пластины 6, собирается на фотоприемнике 4 для регистрации зеркально отраженного излучения, расположенном в фокальной плоскости линзы 2, Диффузная составляющая, отразившись от цилиндрического отражателя 3, собирается линзой 2 и отражателем 8 и направляется на фотоприемник 5 для регистрации диффузно отраженного излучения, располо- .жеиный также в фокальной плоскости линзы 2 концентрично с фотоприемником 4. Диаметр светочувствительной площадки фотоприемника 5 для регистрации диффузно отраженного излучения равен диаметру освещаемой площадки контролируемой поверхности 9.

Блок регистрации обрабатывает полученные сигналы с фотоприемникон 5, 4 и 7 и выдает результаты на отсчет- ное устройство (не показано).

Отражатель 8 может быть выполнен жестким и расположен на месте полупрозрачной пластины 6, которая в этом случае будет расположена и закреплена на нем со стороны источника 1 излучения.,В этом случае размеры пластины 6 значительно сокращаются

(до размера ее полупрозрачной части) и упрощается конструкция устройства.

Устройство позволяет примерно в 2 раза повысить чувствительность, а следовательно, и точность измерения, при контроле поверхностей с малым диффузным коэффициентом отражения за счет уменьшения влияния полупрозрачной пластины 6 на величину диффузно- отраженного излучения, которое почти всё (за исключением небольшой его части, попадающей на полупрозрачную часть пластины 6) отражателем 8 направляется на фотоприемник 5 для регистрации диффузно отраженного излучения .

Кроме того, диафрагмирование из- лучения при введении отражателя 8 на пути от источника 1 излучения к коллимирующей линзе 2 дополнительно повышает точность измерения за счет того, что исключаются блики, возникающие при попадании части излучения

ческий отражатель 3 до коллимирующей линзы 2 и попадающие на контролируемую поверхность 9 не под прямым углом.

Формула изобретения

1.Устройство для контроля шероховатости поверхности по авт. св.

№ 1165883, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено отражателем, расположенным между источником излучения и коллимирующей линзой, форма которого подобна форме части полупрозрачной пластины, предназначенной для отражения диффузно отраженного излучения.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражатель выполнен в виде отражающего покрытия, нанесенного на поверхность по

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием изрестного устройства по авт. св. № 1165883. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет уменьшения влияния полупрозрачной пластины на величину диффузно отраженного излучения. Устройство для контроля шероховатости поверхности состоит из источника 1 излучения, коллимирующей линзы 2, цилиндрического отражателя 3, фотоприемников 4 и 5 для регистрации зеркально и диффузно отраженного излучения, полупрозрачной пластины 6, приемника 7 сравнения и отражателя 8, расположенного между источником 1 излучения и коллимирующей линзой 2. Форма отражателя 8 подобна форме части полупрозрачной пластины 6, предназначенной для отражения диффузно отраженного излучения. Отражатель 8 вьтолнен в виде отражающего покрытия, нанесенного на поверхность полупрозрачной пластины 6, а полупрозрачной вьтолнена ее часть, предназначенная для отражения зеркально отраженного излучения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. а

от источника I излучения на цилиндри- 25 лупрозрачной пластины.