Способ измерения размеров изделий Советский патент 1983 года по МПК G01B11/10 

Изобретеш1е относится к области .контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности для автоматического измерения и конт роля диаметров проводов и волокон в Процессе их изготовления. Известен способ измерения размеров изделий, например диаметра прово да или волокна, заключающийся в том, что направляют лазерное излучекие на изделие, получают дифракцию лазерного излучения на измеряемом изделии,регистрируют возникаемую при этом дифракционную картину, по iкоторой и судят об измеряемом разме ре° изделия, Однако такой способ измерения и контроля является все же недостаточно совершенным, сло)хным и дорогим, Он йе полностью использует возможную при дифракционном методе точность измерения, что объясняется несовершенством способа регистрации дифракционной картины. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с целью повышения точности измерения, а также обеспечения измерения размеров изде лия в процессе его изготовления расияиряют лазерное излучение до его падения на изделие, производят сканирование дифракционной картины, по лучают электрические сигналы, соответствующие распределению интенсивкости излучения в дифракционной картине, автоматически измеряют интервал времени меаду электрическими си калами, прямо пропорциональный рас- ;5тоянию между двумя соседними-мчни1 умами дифракционной картины, и судят по нему об измеряемом размере изделия. На фиг. 1 изображена принципиаль ная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство содержит оптический квантовый генератор (лазер) 1, линз&л 2 к 3 телескопической системы, расиирякщейлуч, фокусирующую линзу 4, вращакшщйся отражатель 5, входHyio щель 6 фотоэлектронного устройс ва, фотоэлектронное устройство 7, осциллограф 8, усили;гель 9, дифференщфуюоше цепочки 10 и П, элек ронное устройство i2, иэмеряющее интервал мезвду двумя импульсами, цифровое или исполнительное устройство 13. Способ измерения и контроля размеров изделий заключается в следующем. Излучение газового оптического квантового генератора (лазера) 1- пропускают через телескопическую систему для увеличения р.азмеров поперечного сечения луча и через измеряемый (или контролируемый) провод (или волокно) 14. Излучение проходит через линзу 4, в фокальной плоскости которой получается дифракционная картина. Пежду фокальной, плоскостью линзы 4 и самой линзой помещают вращающийся отражатель (например, зеркало) 5 о В этом случае положение дифракционной, картины будет зависеть от полож.ения вращающегося от- разкателя. Если в фокальной плоскости поместить фотоэлектронное устройство (например, ФЭУ или фотоэлемент) с узкой входной щелью, то при вращении отралсателя дифракционная картина будет сканироваться по щели 6 фотоэлектронного устройства 7, на его; выходе будет получен электрический сигнал, описывающий распределение интенсивности в дифракционной картине, которое, в свою очередь, связано с диаметром контролируемого провода i или волокна Так как отражатель 5 вращается с постоянной и известной скоростью, то расстояние между двумя соседними минимумами дифракционной картины Прямо пропорционально диаметру провода (вблизи центрального максимума), Сигнал с фотозлектронногр устройства 7 можно подавать непосредственно на электронное регистрирующее устройство (например, осциллограф 8) для визуального Юаределения диаметра или на электронное устройство, определяющее ширину одного из дифракционных максгпчумов по минимальному (или нулевому) уровню. Задача сводится к автомд1тическому электронному измерению .расстояния между двумя соседними минимумами дифракционной картины и может быть осуществлена следующим образом. Электрический сигнал с фотоэлектройного устройства 7, повторяющий дифракционное распределение, усиливается усилителем 9 и проходит через две дифференциругсщ5ие цепочки 0 и П, т.е. дважды дифференцируется (см. фиг. 2), На выходе второй дифференцируюцей цепочки будут при этом полу;чены однополяргаае импульсы, соот

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ 113ДЕЛИЙ, например диаметра провода . или волокна, заключающийся в том, •что направляют лазерное излучение на ^изделие, получают дифракцию лазерного излучения на измеряемом изделии, регистрир5тот возникаемую при этом дифракционную картину, о т л и ч а ю-щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, а также обеспечения измерения, размеров изде— !лия в процессе его изготовления, расширяют лазерное излучение до ег;о падения на изделие, производят сканирование дифракционной картины, получают электрические сигналы, соответ- ствукядие распределению интенсивности излучения в дифракционной картине, и автоматически измеряют интервал времени между электрическими сигналами, прямо пропорциональный расстоянию между двумя соседними минимумами дифракционной картины, и судят 'по нему об измеряемом размере изделия.i(Лсо •vi to4^ ЮСО