Устройство для контроля геометрических параметров объекта Советский патент 1991 года по МПК G01N22/00 

Фиг.1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения диаметров объектов сферической формы из проводящего и непроводящего материалов, а также для измерения и контроля округлости, формы поверхности и площади поперечного сечения объектов.

Цель изобретения - обеспечение контроля объектов сферической формы в широком диапазоне контролируемых значений.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства контроля геометрических параметров объекта; на фиг. 2 - конструкция приемопередающего излучателя.

Устройство контроля геометрических параметров объекта содержит СВЧ-генера- тор 1, циркулятор2, приемопередающий излучатель 3, поглощающий экран 4 в форме цилиндрического стакана, в дне которого выполнено углубление 5 для размещения исследуемого объекта 6, детектор 7, блок 8 памяти, блок 9 управления, индикатор 10, приемопередающий излучатель 3 выполнен в виде отрезка волновода 11с диэлектрическим заполнением 12.

Устройство контроля геометрических параметров объекта работает следующим образом

Сначала производят калибровку устройства с целью получения равенства коэффициентов передачи сигналов от СВЧ- генератора 1 к исследуемому объекту 6 и от последнего к индикатору, выполненному в виде измерителя отношений, на двух длинах волн Я 1 и А 2 Для заданного интервала измеряемых значений диаметров объекта 6 и выбранных длин волн Х .2 посредством блока 9 управления частотой поочередно устанавливают длины волн Я 1 и А 2 и при отсутствии в устройстве объекта 6 посредством оронов управления блока 8 памяти, а также подстроечных элементов (аттенюатора) устанавливают по шкале индикатора 10 значение отношения сигналов, равное единице.

Затем производят калибровку шкалы индикатора. Для этого поочередно устанавливают перед излучателем 3 эталонные объекты, значения диаметров которых равны начальному, конечному и промежуточному значениям диаметров, которые должно измерять устройство, и для каждого эталонного объекта фиксируют по шкале индикатора 10 значения отношений сигналов, которые и являются мерой диаметров объекта. По данным калибровки либо строят график или составляют таблицу перевода значений отношения сигналов в значения диаметра объекта 6, либо шкалу самого измерителя отношений выполняют в значениях измеряемого диаметра. В зависимости от выбора рабочего участка дифракционной кривой, а также выбора отношения Si/S2 или S2/Si величина отношения сигналов может быть больше или меньше единицы. Калибровка устройства может производиться для значений отно0 шений как меньше единицы, так и больше единицы. С точки зрения погрешности измерений выбор рабочей точки необходимо производить на начальных участках дифракционных кривых.

5 Измерение диаметров объекта сферической формы производят следующим образом. Исследуемый объект 6 устанавливают в углубление 5 дна поглощающего экрана 4 перед приемопередающим излучателем 3.

0 По шкале измерителя отношений отсчитывают значение диаметра исследуемого объекта 6 или это же значение определяют по графикам или переводным таблицам.

При выполнении приемопередающего

5 излучателя в виде отрезка металлического волновода 11 с диэлектрическим заполнением 12 исследуемый объект 6 погружается в коническую выборку 13, внутренняя поверхность которой покрыта слоем термо0 пластичного материала. Ось выборки 13 совпадает с оптической осью излучателя 3, а размеры и высота такие, что обеспечивают погружение исследуемого объекта 6 на глубину, равную не менее одной третьей части

5 диаметра исследуемого объекта 6. Формула изобретения 1 Устройство контроля геометрических параметров объекта, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор, цир0 кулятор и приемопередающий излучатель, детектор, вход которого соединен с третьим плечом циркулятора, индикатор, а также блок управления, соединенный с входом управления частотой СВЧ-генератора, о т л и5 чающееся тем, что, с целью обеспечения контроля объектов сферической формы в широком диапазоне контролируемых значений, введены блок памяти, входы которого соединены соответственно с выходами бло0 ка управления частотой СВЧ-генератора и детектора, а выходы - соответственно с первыми вторым входами индикатора, который выполнен в виде измерителя отношений, поглощающий экран, выполненный в форме

5 цилиндрического стакана, установленного перед приемопередающим излучателем со- осно с ним, при этом в центре дна цилиндрического стакана выполнено углубление сферической и конической формы для размещения исследуемого объекта.

2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что приемопередающий излучатель выполнен в виде отрезка металлического волновода с диэлектрическим

заполнением, на торце которого выполнена коническая выборка, причем внутренняя поверхность конической выборки покрыта слоем термопластичного полимера.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для измерения и контроля диаметра объектов сферической формы, формы поверхности и площади поперечного сечения. Цель изобретения - обеспечение контроля объектов сферической формы в широком диапазоне контролируемых значений. Устройство контроля геометрических параметров объекта содержит СВЧ-генератор 1, циркулятор 2, приемопередающий излучатель 3, поглощающий экран 4 в форме цилиндрического стакана с углублением 5 в дне для размещения контролируемого объекта 6, детектор 7, блок 8 памяти, блок 9 управления, индикатор (И) 10. Сначала выравнивают электрические длины каналов устройства на двух длинах волн посредством подстроечных элементов, добиваясь по шкале И 10, выполненного вЪиде измерителя отношений, значения, равного единице. Затем калибруют шкалу И 10 с помощью эталонных объектов, значения диаметров которых равны наименьшему, наибольшему и промежуточному значениям диаметров. Исследуемый объект 6 устанавливают в углубление 5 перед приемопередающим излучателем 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ////////t 3 УГЪ5 ЛеЧ- //////// со с о N3 О СО СЛ

Фиг. 2