Способ определения параметров шероховатости поверхности изделия Советский патент 1989 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптической промьппленности и машиностроении для контроля шероховатости поверхности изделий.

Цель изобретения - повышение точности определения параметров шероховатости полированных поверхностей путем исключения погрешности, связанной с измерением интенсивности света, отраженного контролируемой полированной поверхностью в зеркальном направлении„

На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ„

Устройство содержит источник 1 параллельного монохроматического пучка света - лазер, вращающееся секторное зеркало 2, закрепленное на оси электродвигателя 3, неподвижное зеркало 4, сферический рефлектор 5 с отверстиями 6-9

Отверстия 7 и 8 предназначены для пропускания световых потоков соответственно от источника 1, паралСП

2

ел

О СП

лельиого монохроматического пучка света н зеркала 4, к поверхности 13 при освещении этой поверхности соответственно в направлении нормали к ней и под острым углом Q, к этой пормали Отверстия 6 и 9 предназначены для пропускания к фотодатчикам соответственно 11 и 10 световых потоков, отраженных поверхностью 13 под углами соответственно Q, и Qj к нормали. Диаметры отверстий 6-9 выбираются такими, чтобы они были больше диаметра светового пучка, а телесные углы ЬСО с вершинами в точке О, опирающиеся на эти отверстия, были одинаковыми и удовлетворяли условию ьсо «Qo Причем 0 Q выбираются меньшими десяти градусов. При этом условии можно считать что sin 9 0 и cos . Тогда выражения для Т и 0 применительно к обозначениям на чертеже принимают вид

(2)

где А - длина световой волны;

R, ,/1оИ R 1/lf, причем Qj не зависит от О,. I

В то время, когда световой поток от источника 1, параллельиого монохроматического света, проходит между лопастями зеркала 2, поверхность 13 освещается через отверстие 7 в рефлекторе 5 в направлении нормали к ней и с помощью фотодатчиков 11, 10 и 12 измеряются интенсивности световых потоков соответственно 1, - и 1„ I, + I, + ll. В то

2 п L 1. время, когда световой поток перекры

лопастью зеркала 2, поверхность 13 освещается от зеркала 4 через отверстие 8 в рефлекторе 5 под углом 0( к ее нормали и с помощью фото

датчика 11 измеряется интенсивность светового потока 1. Определяют величину ,и находят коэф- фициенты отражения R4 I, R , а по формулам (1) и (2) определяют параметры шероховатости

иа

Использование предлагаемого способа позволит существенно повысить точность определения параметров шероховатости полированных поверхностей, не являющихся сверхгладкими.

Формула изобретения

Способ определения параметров шероховатости поверхности изделия, заключающийся в том, что освещают параллельным монохроматическим пучком света поверхность изделия попеременно в направлении нормали к ней и под острым углом 9, к этой нормали, измеряют при освещении в направлении нормали интенсивности I, и 1 световых потоков, отраженных поверхностью внутри одинаковых телесных углов йсО в двух разных направлениях, составляющих с нормалью углы S, и б2 9| , меньшие Ю , измеряют при освещении под острым углом 9, к нормали интенсивность Tj светового потока, отраженного в зеркальном направлении, находят козффицненты R| и

R 5. г судят о параметрах шероховатости - среднем квадратичном отклонении j и периоде 2- корреляции высот неровностей, отличающийся тем, что, с целью повышения точностн определения параметров шероховатости полированных поверхностей, измеряют при освещении поверхности по ноомали к ней полную интенсивность 1, светового

потока, отраженного этой поверхностью внутри телесного угла Q по всем направлениям, кроме направления по нормали, а коэффициент R, отражения определяют по формуле I.

R

1п Ь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения шероховатости поверхности изделий. Цель изобретения - повышение точности определения параметров шероховатости полированных поверхностей путем исключения погрешности, связанной с измерением интенсивности света, отраженного контролдироуемой полированной поверхностью в зеркальном направлении. Контролируемую поверхность 13 освещают параллельным монохроматическим световым пучком попеременно в направлении нормали к ней и под острым углом Q₁ к этой нормали. При освещении под острым углом Q₁ измеряют интенсивность I₃ зеркально отраженного светового потока, а при освещении в направлении нормали - интенсивности I₁ и I₂ отраженных световых потоков, распространяющихся внутри одинаковых телесных углов Δω в двух разных направлениях под углами соответственно Q₁ и Q₂ *98 Q₁ к нормали, а также полную интенсивность I_N светового потока, отраженного контролируемой поверхностью 13 внутри телесного угла Ω*98Δω по всем направлениям за исключением направления нормали к ней. По этим данным судят о параметрах шероховатости поверхности - среднем квадратичном отклонении и периоде корреляции высот неровностей. 1 ил.