Прибор для контроля шероховатости поверхности Советский патент 1989 года по МПК G01B11/30 

ел

со

с

3151

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в частности, для контроля шероховатости поверхности.

Цель изобретения - повышение технологичности конструкции, повышение точности контроля и уменьшение продольных габаритов прибора за счет упрощения юстировки прибора, совмеще- ния оптических систем приемного и осветительного каналов в одном компоненте и увеличения несткости оптической системы.

.На чертеже изображена принципиаль- ная схема прибора для контроля шероховатости поверхности.

Прибор содержит расположенные на оптической оси однокомпонентную оптическую систему, выполненную в виде положительной линзы 1 , центральная зона которой представляет собой эллипсоид вращения с зеркальным покры- гием 2, в одном из фокусов которого установлен источник 3 излучения и ре- гистратор. Источник 3 излучения с совместно с центральной зоной положительной линзы 1 образует осветительный канал, а регистратор k совместно с периферийной зоной положительной линзы 1 - приемный канал, апертура которого в пространстве предметов пре вышает апертуру осветительного канала. В другом фокусе эллипсоида вращения устанавливают контролируемую поверхность 5.

Линза 1 может быть плосковыпуклой, двояковыпуклой, либо положительным мениском. В качестве источника 3 излучения может использоваться миниа- тюрная лампа накаливания, но лучшие результаты дает светодиод с узкой индикатрисой излучения. Регистратором Ц может быть фотоприемник, позволяющий регистрировать и оценивать величИ ну отраженной от контролируемой поверхности .5 рассеянной составляющей лучистого потока, либо обычный микроскоп, если целесообразно определение величины шероховатости по геометрическим характеристикам визуально наблюдаемых микродефектов контролируемой поверхности 5. Для обеспечения минимальных потерь энергии и максимального контраста изобранения контролируемую поверхность 5 целесообразно расположить во втором фокусе эллипсоида вращения, источник 3 излучения в первом фокусе,

а регистратор 4 лучше установить в плоскости изображения контролируемой поверхности 5 оптической системой приемного канйла.

Прибор для контроля шероховатости поверхности работает следующим образом.

Расходящий.ся пучок лучей от источника 3 излучения попадает на центральную зону положительной линзы 1, представляющую собой вогнутый эллипсоид вращения, отражаясь от которой, преобразуется в сходящийся пучок с центром на контролируемой поверхности 5, расположенной во втором фокусе эллипсоида и строит на этой поверхности . изображение излучающей площадки источника 3 излучения, который расположен в первом фокусе эллипсоида. При отражении излучения от контролируемой поверхности 5 часть лучей, попадающая на поверхность , свободную от микродефектов, отражается зеркально, а часть рассеивается на микродефектах шероховатой поверхности 5. Зеркальная составляющая отраженного потока возвращается в осветительный канал и в дальнейшем не используется. Лучи, рассеянные на микродефектах, попадают на периферийную зону положительной линзы 1 , которая формирует в плоскости регистратора k изображение микродефектов контролируемой поверхности 5. Так как в регистраторе 4 попадают только те лучи, которые отражаются от микродефектов, а лучи, отраженные от остальной поверхности 5 5, возвращаются в осветительный канал, то микродефекты наблюдаются в регистраторе как светлые объекты на темном фоне. Измеряя величину рассеянной составляющей отраженного потока фотоприемника или определяя геометрические параметры микродефектов при визуальном наблюдении, можно, судить о классе шероховатости поверхности 5.

Формула изобретения

Прибор для контроля шероховатости поверхности, содержащий установленные на одной оси источник излучения, оптическую систему и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, повышения точности контроля и уменьшения продольных габаритов

51311593 , 6

прибора, оптическая система располо выполнена в виде вогнутого эллипсои- жена между источником излучения и да вращения с зеркальным покрытием, регистратором и содержит положитель- а источник излучения установлен в од- ную линзу, центральная зона которой ном из фокусов эллипсоида.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение технологичности конструкции, повышение точности контроля и уменьшение продольных габаритов прибора за счет упрощения юстировки прибора, совмещения оптических систем приемного и осветительного каналов в одном компоненте и увеличения жесткости оптической системы. Прибор содержит оптическую систему в виде положительной линзы 1, центральная зона которой представляет собой эллипсоид вращения с зеркальным покрытием 2, источник 3 излучения и регистратор 4. Эллипсоид вращения строит на контролируемой поверхности 5 изображение излучающей площадки источника 3 излучения, который расположен в одном из его фокусов. При отражении излучения от поверхности 5 часть лучей, попадающая на поверхность, свободную от микродефектов, отражается зеркально, а часть рассеивается на микродефектах и попадает на периферийную зону линзы 1, которая формирует в плоскости регистратора 4 изображение светлых микродефектов на темном фоне. Зеркально отраженные лучи возвращаются на эллипсоид вращения, который собирает их на источнике 3 излучения, и на регистратор 4 не попадают. 1 ил.