Устройство для измерения шероховатости поверхности изделий Советский патент 1990 года по МПК G01B11/30 

ФТ ч. f i6

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использован для бесконтактного измерения двух па раметров шероховатости полированных поверхностей непрозрачных и прозрачных изделий.

Цель изобретения - расвгирение об- ластд использования-за счет возможности измерения шероховатости в том случае, когда задняя поверхность изделия непрозрачная или,матовая.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения шероховатости поверхности изделий,

Устройство содержит последовательно расположенные на одной оси и устанавливаемые под острым углом к измеряемой поверхности источник 1 монохроматического излучения, модулятор 2, а также фатоприемники 3-5, расположенные со стороны падгющего излучения QT измеряемой поверхности. Фото- приемник 4 находится в направлении зеркально отраженного от измеряемой поверхности излучения, фотоприемники находятся в направлениях диффуз но отраженного излучения. Перед всеми фотоприемниками 3-5 находятся коллиматоры 6-8, микроскопы 9-11, нейт- ральные светофильтры 12 - 14. Все фотоприемники 3-5 соединены с электронным блоком 15 обработки сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Пучок излучения, выходящий из источника 1 монохроматического излучения, модулируется модулятором 2 и направляется, на измеряемую поверхность изделия 16 под углом б, падения. Зер- кальная составляющая отраженного излучения направляется на фотоприемник 5. Два диффузно отраженных луча,под углами, отличными от угла зеркально- |ГО отражения, направляются на фото- приемники 3 и 4. В каждьй канал для регистрахщи интенсивностей зеркальной и диффузных составляющих введены соответствуюцще коллиматор и микроскоп. Электрические сигналы с фо- топриемников 3-5, несущие информацию об относительных значениях интенсив- ностей отраженных лучей, поступают в блок 15 обработки сигналов.

Принцип действия устройства основан на измерении абсолютных значений интенсивностей зеркальной составляющей 1 отраженного луча и двух диффузных составляющих Ij и Ij, отраженных

с

ю

5

05 О

д п

5

5

в пределах малых телесных углов, в двух направлениях, отличных от. зеркального, под углами 92 и 0з« По отношению R и Rj Ij/I, судят о среднеквадрати 1еском отклонении G и об интервале 1 корреляции высот неровностей.

Каждьй из коллиматоров 6-8 состоит из двух диафрагм диаметром D и.D и расположен между измеряемой поверхно-т стью изделия 16 и соответствующим микроскопом 9-11. Диафрагмы позволяют вьзделить из индикатриссы диффузного рассеяния излучения источника 1 монохроматического излучения узкий пучок света в мальш телесный угол. Диафрагмы позволяют уменьшить поле зрения микроскопа так, чтобы в нем осталось только пятно от передней поверхно- сти, а пятно от задней поверхности выходило бы из него. Это обусловливается тем, что диафрагмы служат входным зрачком микроскопной сис темы.

Кащ1,ый из микроскопов 9-11 предназначен для увеличения изображения поверхности изделия 16 и для выделения изображения пятна рассеивания лазерного луча от передней поверхности и исключения влияния засветки от пятна рассеивания от задней поверхности изделия 16. Точная настройка оптической системы производится визуально.

Таким образом, введение в измерительные каналы коллиматора и микроскопа позволяет отстроиться от пятна рассеяния света о.т задней поверхности изделия..

Формула изобретения

Устройство для измерения шероховатости поверхности изделий, содержащее предназначенные для последовательной установки по одну сторону измеряемого изделия под острым углом к его поверх.- ности источник монохроматического излучения и модуляторi три фотоприемни- ка, один из которых установлен в на- травлении зеркально отраже,нного, а другой - в направлении диффузно отраженного от измеряемой поверхности излучения, три нейтральных светофильт-р ра, размещенные перед фотоприемниками, и электронный блок обработки сигналов, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования устройства, оно снабжено

ходу

излучения перед калщым свето- ром и микроскопом.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения двух параметров шероховатости полированных поверхностей непрозрачных и прозрачных изделий. Цель изобретения - расширение области использования за счет возможности измерения шероховатости в том случае, когда задняя поверхность изделия непрозрачная или матовая. Устройство содержит источник 1 монохроматического излучения, модулятор 2, фотоприемники 2,4,5, расположенные со стороны падающего излучения и перед которыми расположены коллиматоры 6,7,8, микроскопы 9,10,11, нейтральные светофильтры 12, 13, 14. Фотоприемники 3,4,5 соединены с электронным блоком 15 обработки сигналов. 1 ил.