Способ геометрических измерений внутри непрозрачных объектов Советский патент 1974 года по МПК G01N23/02 

(54) СПОСОБ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ВНУТРИ НЕПРОЗРАЧНЫХ ОБЪЕКТОВ

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению деталей, оптически не наблюдаемых или размещенных внутри непрозрачных объектов, с помощью рентгенотелевизионных устройств.

Известен способ измерения размеров деталей и расстояний между деталями, помещенными внутри непрозрачной оболочки, путем рентгеновского просвечивания на рентгенотелевизионных установках, например на рентгенотелевизионном микроскопе, содержащем рентгеночувствительный телевизионный преобразователь и дающем увеличенное изображение внутренней структуры непрозрачного объекта.

Однако при телевизионных рентгеновских измерениях точность измерения ограничена проекционными погрещностями, возникающими при просвечивании в расходящемся рентгеновском пучке, при визировании контуров деталей объекта, отстоящих на разных расстояниях от мищени рентгеночувствительного телевизионного преобразователя, а также из-за погрещностей, связанных с неточным определением момента касания линии визирного перекрестия контуром просвечиваемой детали.

Эти погрещности не позволяют применять для точных измерений различные щаблоны или известные в технике телевизионных измерений «электронные рамки и перемещающиеся

визирные линии, изображение которых создается электронными средствами. Снять упомянутые ногрещности можно путем измерительных перемещений объекта за счет поочередного выведения и визирования контуров деталей просвечиваемого объекта по визирным линиям, проходящим через ось пучка рентгеновских лучей.

Но при визировании по изображениям лиНИИ визирного перекрестия на телевизионном экране сохраняется погрещность, связанная с неточностью определения момента касания визирной линии контуром детали объекта, обусловленная геометрическим размытием (нечеткостью контуров) изображения просвечиваемого объекта, что затрудняет работу оператора.

Для уменьщения проекционных погрешностей и повыщения точности визирования контуров просвечиваемого объекта относительно визирного перекрестия, созданного электронными средствами, предложено при проведении измерений на рентгенотелевизионном микроскопе визирование контуров просвечиваемого объекта производить относительно визирного перекрестия, установленного и фиксированного на оси пучка рентгеновских лучей за счет временной регулировки соответствующих строчных и кадровых импульсов, замещиваемых в телевизионный сигнал, а момент совПадения контуров деталей просвечиваемого объекта с линями визирного перекрестия при измерительных перемещениях объекта определять окончательно с помощью телевизионного осциллографа с выделением строки. При этом одно из направлений измерительных координатных перемещений объекта устанавливают перпендикулярно направлению строчной развертки на растре мишени рентгеночувствительного телевизионного преобразователя. Момент совпадения теневого рентгеновского изображения контура контролируемой детали объекта с телевизионной строкой, соответствующей линии визирного перекрестия, определяют на экране осциллографа при появлении импульса на строке телевизионного сигнала, а момент совпадения контура детали с линией визирного перекрестия, перпендикулярной направлению строчной развертки, определяют по моменту сложения амплитуд упомянутого импульса и П-образного импульса при наблюдении на том же осциллографе.

Предлагаемый способ измерения осуществляется с помощью устройства, блок-схема которого изображена на чертеже.

Просвечиваемый объект 1 закрепляется в манипуляторе 2 координатио-счетного устройства 3 и размещается на пути пучка 4 рентгеновских лучей, исходящих из источника 5 и попадающих на мищень 6 рентгеночувствительного телевизионного преобразователя 7, с помощью которого теневое рентгеновское изображение внутренней структуры объекта 1 преобразуется в видимое, наблюдаемое в увеличенном виде на экране 8 видеискательного устройства 9. Источник 5 рентгеновского излучения и преобразователь 7 находятся на одной оси (оси просвечивания), а координатно-счетное устройство 3 с манипулятором 2 позволяет перемещать и вращать объект 1 относительно оси просвечивания.

Визирное перекрестие 10 создается замешиванием в телевизионный сигнал коротких импульсов с генератора 11. С помощью этих импульсов образуется вертикальная визирная линия, которая может перемещаться по всему экрану 8 видеискательного устройства 9 с помощью регулировки по всей строке временной задержки запускающих строчных синхроимпульсов от синхрогенератора 12, а также импульса выделения строки с осциллографа 13, с помощью которого образуется горизонтальная визирная линия. Горизонтальная визирная линия может перемещаться по всему кадру с помощью регулировки схемы выбора строки. Осциллограф 13 выделения строки запускается строчными и кадровыми синхроимпульсами от синхрогенератора 12.

Так как строки растра на мищени 6 преобразователя 7 параллельны направлению движения объекта 1, то изображения визирного пере1 рестия 10 на экране 8 устройства 9 и направлеция наблюдаемых перемещений изображений просвечиваемого объекта 1 соответствует двум взаимно перпендикулярным осям, по которым перемещается измеряемый объект. Способ измерения заключается в следующем.

Вначале устанавливают электронное визирное перекрестие 10 на оси пучка 4 рентгеновских лучей временной регулировкой импульса выделения строки, соответствующего горизонтальной визирной линии, и коротких прямоугольных импульсов, образующих вертикальную визирную линию. При этом на экране осциллографа наблюдается щумовая дорожка, соответствующая выделенной строке, и короткий импульс, соответствующий визирной лиНИИ, а на экране 8 видеискательного устройства наблюдается визирное перекрестие 10. Затем, производя измерительные перемещения объекта 1 в плоскости просвечивания, подводят контуры контролируемых деталей виутренней структуры объекта к линиям визирного перекрестия, изображение которых наблюдают на экране видеискательного устройства 9, и совмещают их. Точный момент совмещения их наблюдают

на экране телевизионного осциллографа 13. При этом перемещении изображения объекта 1 перпендикулярно направлению строчной развертки на мишени 6 преобразователя 7, в момент касания теневым рентгеновским изображением контура детали телевизионной подсвеченной строки на растре мишени преобразователя 7, которая соответствует горизонтальной линии перекрестия 10, на экране осциллографа 13 наблюдается появление импульса.

Когда визирование производят по вертикальной линии перекрестия 10, момент касания последнего теневым изображением контура детали определяют при сложении фронтов

импульса на выделенной строке с импульсом, соответствующим вертикальной линии визирного перекрестия.

По шкалам 14 и 15 отсчитывают координаты в момент визирования, по разности которых определяют размер контролируемой детали.

Предмет изобретения

Способ геометрических измерений внутри непрозрачных объектов, заключающийся в том, что объект помещают в рентгенотелевизионный микроскоп, поворачивают до совпадения контуров изображения контрольных

элементов с линиями визирного перекрестия на телевизионном экране и по отсчетам углов поворота определяют размеры исследуемых элементов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения проекционных погрешностей и повышения точности визирования изображения контуров объекта относительно визирного перекрытия, созданного электронными средствами, визирное перекрытие устанавливают и фиксируют так, что его положение

совпадает с осью пучка рентгеновских лучеп.

а точную индикацию момента совмещения контуров теневого рентгеновского изображения контролируемых элементов с линиями визирного перекрытия определяют при появлении и смещении импульсов на экране телевизионного осциллографа с выделением строки.

,