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

СП

00 05

О

Ф1/г.7

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для исследования и контроля шероховатости поверхности по методу темного поля.

Цель изобретения - улучшение габаритов устройства за счет ис1 люче- ния из конструкции световоДа большой длины и диафрагм (зон нечувствительности) .

ita фиг.) показана принципиальная схема устройства; на фиг.2 и 3 - ход лучей в покрытии при вьщелении рассеянной составляющей отраженного от контролируемой поверхности потока излучения ,

Устройство состоит из монохроматического точечного источника 1 излучения, установленного в отверстии чувствительной площадки фотоприемника 2, подключен}юго к регистратору 3. На чувствительную площадку на- Hecefio интерференционное покрытие 4 переменной толщины, определяемой по формуле

k

hXx)

где n - показатель преломления пленочного покрытия; 1 - длина волны излучения; h - толщина покрытия; k - 1, 2, 3 - .. - целое число; X - расстояние от центра отверстия фотоприемника до точки падения луча.

Источник 1 излучения, фотоприемник 2 и электр1-г1еские выводы к ним установлены в корпусе 5. Устройство удалено от контролируемой поверхности 6 на заданное расстояние 1.

Устройство работает следующим образом.

От источника 1 излучение падает на кoнтpoлиpye ryю поверхность 6, отражается от нее и попадает на интер- фере 1ционное покрытие 4. При зтом отраженный поток содержит две составляющие: зеркальную, интенсивностью I,, попадающую на фотоприемник 2 под углом падения б и рассеянную, интенсивностью IP, которая попадает на фотоприемник 2 под углами, отличными от б .

Если в точке, удаленной от центра отверстия фотоприемника 2 на расстоя- ние X, толщина пленки будет такой,

что оптическая разность хода между интерферирующими лучами а и b кратная длине волны, то попадающая в эту точку под углом 8 зеркальная составляющая будет максимально усилена

при отражении и не проходит через пленку. В то же время рассеянная составляющая (лучи е, f),попадаю- щая D зту же точку от других участков контролируемой поверхности 6, имеет

углы падения, отличные от 0 . Вследствие этого интерферирующие на границе покрытия лучи е , е и f , f имеют разность фаз, не кратную , и рассеянная составляющая (лучи е, Г)

поступает на чувствительную площадку фотоприемника 2. По величине электру - ческого сигнала фотопр 1емн1 ка 2, пропорционального рассеянной составляющей, в регистраторе 3 оценивается lueроховатость контролируемой поверхности 6 .

I

В качестве источника 1 излучения с устройстве могут быть использованы бескорпусные полупроводниковые свето- диоды (например, арсенид-галлиевые типа ЛЛ 109), отличающиеся узким спектром излучен11Я, фотоприемником 2 могут служить чувствительные площадки фотодиодов на основе кремния, обеспечивающие хорошее согласование по спектру с арсенид-галлиевыми све- тодиодами.

40

Формула изобретения

Устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее источник злучения, фотоприемник с отверстием, в котором установлен источник излучения, и регистратор, подключен- ньм к фотоприемнику, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, на чувствительную площадку фотоприемника нанесено интерференционное покрытие переменной толщины, определяемой из условия максимального отражения зеркальной составляющей потока излучения.

li

f V

vO

i

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для исследования и контроля шероховатости поверхности по методу темного поля. Цель изобретения - уменьшение габаритов устройства за счет исключения из конструкции световода большой длины и диафрагм (зон нечувствительности). Устройство содержит точечный монохроматический источник 1 излучения, установленный в отверстии фотоприемника 2, подключенного к регистратору 3. На чувствительную площадку фотоприемника 2 нанесено интерференционное покрытие 4 переменной толщины, определяемой из условия максимального отражения зеркальной составляющей лучистого потока. 3 ил.

//

e f

r/ /// // // f/

CD иг. г

Шиг.