Устройство для контроля параметров шероховатой поверхности Советский патент 1991 года по МПК G01B11/30 

ный куб 3, первую положительную

линзу 4, светойод 5 и вторую положительную линзу 6, поляризатор 7,

оправу 8, датчик 9 угла поворота,

приемник 10 излучения, интегратор

11 и регистрирующий блок 12.

Вторая положительная линза 6 оптически сопряжена по условию фокусировки Гаусса с контролируемой поверхностью 13 и выходным торцом световода 5 и расположена с ним на одной оптической оси. Поляризатор 7 установлен между линзой 6 и контролируемой поверхностью 13 с возмож- ностыо вращения вокруг оптической ос устройства и механически связан с датчиком 9угла поворота поляризатора Светоделительный куб 3 расположен между дефлектором 2 и первой положи- тельной линзой 4, установлен вне оптической оси эквидистантно дефлектору 2 относительно линзы 4, связан с пей оптически посредством свето- делительного куба 3 и подключен сво- им выходом к входу интегратора 11, выход которого подсоединен к первому входу регистрирующего блока 12, а к второму его входу подключен выход дачика 9 угла поворота.

Устройство работает следующим образом.

Параллельиый пучок излучения от источника 1 излучения периодически отклоняется дефлектором 2 так, что, за промежуток времени Ј угол Oi изменяется и пределах где - половина апертурного угла линзы 4, где световой диаметр первой положительной линзы 4, S jj - расстояние между точкой А, относительно которой происходит отклонение луча, и линзой 4. Линза 4 осуществляет ввод лучей в световод 5 под углами & Ј и к отической оси уст ройства, обусловленными углами 0, между отклоняемым дефлектором 2 лучом и оптической осью устройства. В результате эффекта симметризации пучка лучей в световоде 5 пучок за выходным торцом световода 5 заполняет кольцевую коническую зону (полый световой конус) с углом 2(tfg, при вершине изменяющимся по закону

sind(f,.- --sin#v, где п. и п„- ii п„ 4.

показатели преломления среды перед входом в световод 5 и за его выходом соответственно. Вторая положительная

линза 6 фокусирует по условию фокусировки Гаусса полученный конический пучок на контролируемую поверхность 13, а поляризатор 7 определяет положение плоскости поляризации облучающего поверхность 13 конического пучка, Зеркальная составляющая отраженного поверхностью 13 излучения анализируется тем же поляризатором 7 и вводится линзой 6 в световод 5, после чего фокусируется линзо 4 на приемник 10 излучения, расположенный вне оптической оси устройства предварительно отразившись от свето- делительного куба 3, приемник 10 излучения преобразует энергию излучения в электрическую, а интегратор 11 осуществляет циклическое интегрирование сигнала с приемника 10 излучения с периодом г/ . Регистрирующий блок 12 по совокупности сигналов, поступающих из интегратора 11 и датчика 9 угла поворота, рассчитывает величину и анизотропию локализации микронеровностей шероховатой поверхности 13. При этом интегрированный сигнал для заданного положения поляризатора 7 пропорционален суммарной интенсивности зеркальной составляющей отраженного поверхностью излучения, которая в свою очередь функционально зависит от среднеквадратичной высоты микро- неровностей.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров шероховатой поверхности, содержащее последовательно расположенные источник излучения, дефлектор, первую положительную линзу, световод, приемник излучения и регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и информативности контроля и расширения функциональных возможностей, оно снабжено второй положительной линзой предназначенной для оптического сопржения с контролируемой поверхностью и выходным торцом световода и располженной с ним на одной оси, поляризатором, предназначенным для установки между второй положительно) линзой и контролируемой поверхностью г возможностью вращения вокруг оптической оси устройства, датчикам у-лч поворота, механически связаншгм г поляризатором, и светоделительньм кубом,

516528

расположенном между дефлектором и первой положительной линзой, приемник излучения оптически связан через светоделительный куб с первой положительной линзой и установлен эквидистантно дефлектору так, что оптическая ось приемника излучения ортоГ)6

гонлльна оптический оси устройства, выход приемника излучения подключен к пходу интегратора, выход интегратора подсоединен к первому входу регистрирующего блока, а к второму его входу подключен выход датчика угла поворота поляризатора.

Изобретение относится к измери- , тельной технике, я частности к оптическим средствам контроля шероховатой поверхности, и может использоваться для контроля параметров шероховатой поверхности после механооб- райотк , i(c ib изобретения - повышение точности и информативности контроля и расшире нк функциональных возможностей за счг;г устранения погрешности от неравномерности чувствительности Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим средствам ггнтроля параметров шероховатой поверхности, и может быть использовано для контроля параметров шероховатой поверкног ги после механообработки. Цель н-.обретенин - повышение точности и информативности контроля и расширение функциональных возможностей за счет устранения погрешности JOT неравномерности чувстрительного приемника изучения по его площади приемника излучения по его площади за счет учета анизотропии локализации микронеровностей на поверхности при одновременном определении этой анизотропии независимо от характера кривизны контролируемой поверхности. Устройство содержит источник 1 излучения, дефлектор 2, светоделитель- ный куб 3, первую положительную линзу 4, световод 5, вторую положительную линзу 6, поляризатор 7 с датчиком 9 угла его поворота, приемник 10 излучения, интегратор 11 и регистрирующий блок 12. Устройство позволяет измерять среднеквадратичную высоту микронеровностей шероховатой поверхности 13 по интенсивности зеркальной составляюп ей рассеянного этой поверхностью излучения, а также выявлять анизотропию локализации микронеровнос- тен на исследуемой поверхности по степени деполяризации отраженного излучения при заданном положении плос- KOCTii поляризации облучающего пучка. 1 :ш. в за счет учета анизотропии локализации микронеровностей на поверхности при одновременном определении этой аш1зотропии независимо от характе- ря. кривизны контролируемой поверхности. На чертеже изображена принципиальная схема устройства для контроля параметров шероховатости поверхности. Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучения, дефлектор 2, светоделительС& 01 N9 00 ел