Способ бесконтактного измерения диаметра отверстий Советский патент 1991 года по МПК G01B11/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, для бесконтактного измерения диаметра отверстий , в том числе отверстий с переменным диаметром.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона контролируемых отверстий за счет контроля отверстий с переменным диаметром.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ бесконтактного измерения диаметра от- .верстий.

Устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, два светоделителышх куба 3 и 4, установленные по одному в каждом канале после светоделителя 2 в корпусе 5, два зеркала 6 и 7, оптически связанные со светоделительным кубом 3 и установленные с возможностью изменения расстояния между собой, светосоединитель 8, расположенный по ходу излучения, прошедшего через светоделительные кубы 3 и 4, объектив 9 и фотоприемник 10, установленные последовательно по ходу излучения после светосоединителя 8, усилитель 11 и вычислительно-информационный блок 12, соединенные последовательно с фотоприемником 10. Светоделитель 2 и светосоединитель 8 могут быть выполнены в виде идентичных моноблоков из двух ромбических призм.

Способ осуществляется следующим образом.

Пучок когерентного излучения лазера 1 поступает на светоделитель 2 и делится на два равных по интенсивно ЗЭ

ел

00

сти пучка, измерительный и эталонный, каждый из которых поступает соответственно на один из светодели- тельных кубов 3 или 4 эталонного и из мерительного каналов. После отражения от зеркал 6 и 7 эталонного канала и диаметрально противоположных участков отверстия измерительного канала и,

вторично пройдя через светоделитель- ные кубы 3 и 4 соответственно, лучи совмещаются на светосоединителе 8,

а объектив 9 создает изображение интерференционной картины на чувствительной площадке фотоприемника 10. В случае, когда диаметр измеряемого от- верстия не равен номинальному, интерференционная картина смещается и интенсивность излучения,попадающего на фотоприемник 10 по оптической оси уст-- ройства, изменяется. Сигнал, снимаемый с фотоприемника, усиливается уси лителем 11 и поступает в вычислительно-информационный блок 12, который определяет направление смещения интер- ференционной картины, порядок максимума, интенсивность которого регистрируется на оптической оси устройства, и собственно интенсивность по оптической оси устройства на чувст- вительной площадке фотоприемника,затем, судят об изменении диаметра отверстия по формуле

Kb) U

г 2К I.

1 +

№

cos 4 IT

J

« - «-и , Г , It k-0 L .Л

де у (-Ј-) ехр - (---) ;

- I- с -4 In 2 J

Av - гшрина полосы спектра

излучения лазера на половине высоты кривой спектра;

-с

Q

1520 - 2530| 35

40

Д - отклонение диаметра оси эталонного номинального размера;

с - скорость света в ваку- Уме;

- длина волны, соответ- ствующая максимуму кривой спектра излучения лазера;

К - потери в пучках; 10 - интенсивность излучения лазера; I - на фотоприемнике. По значению Д судят об истинном значении диаметра контролируемого отверстия. Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения диаметра отверстий, заключающийся в том ,что формируют зондирующий пучок, облучают контролируемое отверстие, формируют интерференционную картину, по которой судят о величине ди-- аметра контролируемого отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона контролируемых отверстий, формируют зондирующий пучок с длиной волны, по крайней мере на по рядок большей средней величины микронеровностей поверхности контролируемого отверстия, перед облучением контролируемого отверстия делят зондирующей пучок на эталонный и измерительный, облучение контролируемого отверстия осуществляют измерительным пучком перпендикулярно оси отверстия, с помощью эталонного пучка формируют пучок сравнения, а интерференционную картину формируют с помощью пучка сравнения и измерительного пучка, прошедшего контролируемое отверстие.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано лля бесконтактного измерения отверстий, в том числе с переменным диаметром Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона контролируемых отверстий. Луч лазера делится на два пучка, измерительный и эталонный. Измерительным пучком облучают противоположные участки контролируемого отверстия, а эталонным пучком - два зеркала, установленных параллельно друг другу на расстоянии, равном номинальному диаметру контролируемого отверстия. Затем пучки сводят,-регистрируют интенсивность излучения в интерференционной картине, по которой судят об отклонении измеряемого диаметра от номинального значения. 1 ил. §