Устройство для бесконтактного кон-троля малых поперечных размеров Советский патент 1976 года по МПК G01B11/08 G01B11/04 G01B9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОЮ КОНТРОЛЯ МАЛЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ 3, поляризапйонвых фильтров 4 и 5, этало ной а намерительвой ветвей, цифферецдиаль , ного усилител1Я 6 и отсчетвого устройства В эталонной ветвв на пути одной половины разаеленного пучка света установлены регулируемая по ширине щель 8 н фото арнемник 9, расположенный на круговой на правлякхцей 1О со шкалой 11 и столиком J.2 с микрометрическим перемещением. В измерительной ветви на пути другой половины пучка света установлен измеряемый объект 13 и фотоприемник 14, расположенный на круговой направляхяпей 15 со шкалой 16 И; столиком 1 17 с микрометрическим перемещением. Расстояние регулируемой шели 8 до фотоприемников эталонной ветви,равно рассто нию измеряемого объекта до фотоприемников измерительной ветви. Луч света, сформированный; источником 1 света через модулятор 2 напра шяется на светоделитель 3, который делит пучок на две части и одну часть направляет в эталонную ветвь, а другую в измерительную, при этом выравнивание интенсивности света обеих частей производится поляризационным фильтрами 4 и 5. При прохождении пучка света через регулируемую щель 8 эталонной ветви свет дифрагирует, в результате чего за щелью образуется интерференционна картина (фиг. 2). Расположение, например, первого максимума или минимума определяется выраже- xViTa dftincv imA. или p гдегп - для максимумов (1, 43; 2,46;. для минимумов (О; 1; 2; ); оС - угол дифракции световой волны; Л - длина волны используемого излучения;d - поперечный размер измеряемого объекта;. и - расстояние между центром и первым максимумом; LI - расстояние от измеряемого обьекта до плоскости расположения интерференционной картины. Установка размера эталонного объектащели 8 осуществляется при регистрации мак СЙмума или минимума перемещением фотоприемника 9, установленного на круговой направляющей 10, по шкале 11, нанесенной в линейных величинах поперечных размеров щели. Вторая часть пучка света направляется в измерительную ветвь и, пройдя измеряемый объект 13, например микропровод, так.же дифрагирует на нем, образуя интерференционную картину аналогичную картине эталониой ветви за исключением центральнсж полосы, в которой присутствует излучение не дифрагировавшее на объекте и наложенное на центральную полосу (фиг, 3). : Регистрация первого максимума или минимума также, как и в эталонной ветви, осуществляется перемещением фотоприемннка 14 ПО круговой направляющей 15 со щка лой 16, установленной на столике 17 с мнкрометрическим перемещением. : Устройство позволяет проводить измерение поперечных размеров в статике и движущихся объектов. Для статики используют одну ветвь с Неизвестным поперечным разjMepoM объекта. Фотоприемник 14 устанавливают по максимальному сигналу отсчетного устройства 7 в первом дифракционном максимуме и по шкале 16 снимают отсчет непосредственно. Измерение движущихся объектов производится следующим образом. При заданном поперечном размере измеряемого обьекта по шкалам круговых направляющих устанавливают фотоприемники на расстоянии расположения первых дифракционных максимумов соответственно в нзмерн- тельной и эталонной ветвях, в первом слу- чае на первый максимум 0т измеряемого обьекта, а во втором на первый максимум от регулируемой щели. Сигналы от фотоприемников 9 и14 подаются на дифференциальный усилитель 6, на отсчетном устройстве 7 получают нуль. В случае неравенства сигналов устанавливают нуль изменением световых потоков посредством ослабляющих поворотных фильтров 4 и 5. При отклонении поперечного размера измеряемого объекта 13 от заданного в процессе технологии на дифференциальном усилителе получается сигнал рассогласования, который после усиления регулирует технолбгический процесс. Ф о р м у л а и 3 о б ре т е н и я Устройство для бесконтактного контроля малых поперечных размеров, содержащее источник монохроматического света, светоделитель, направляющий пучок лучей в эталонную и измерительную ветви, фотоприемннки, дифференциальный усилитель и регистрирующий прибор, отличающееся ем, Что, с целью повышения точности, соращения времени настройки и расширения иапазона контролируемых объектов, в каестве образца в эталонной ветви использо- . ана регулируемая по ширине щель, расстоние которой до фотоприемников эталонной етви равно расстоянию измеряемого объека до фотоприемников измерительной ветви.

п

IPU9.1

If

sin U

fsinff f/ /

SuQ) t/J yvefft/e лазера

Личаракци1г Ma oSw/rme