Способ контроля оптических искажений в листовом стекле Советский патент 1979 года по МПК G01N21/30 

I

Изобретение относится к способам контроля дефектов в стекле и других прозрачных материалов, вызывающих оптические искажения.

Известен способ контроля оптических искажений в листовом стекле, основанный на измерении смещения лучей света, пропускаемого через стекло, и отраженного поверхностью стекла f-1 .

Наиболее близким к иэобрете1Л1ю способ Контроля оптических искажений, включающий пропускание светового пучка через исследуемое стекло и регистрацию преломленного стеклом пучка с преобразованием в электрический сигнал 2.

Для оперативной сортировки и разбраковки стекла необходимо получать информацию об абсолютной величине клина, характеризующей качество стекла, а в большинстве случаев и о.направлении клина. Получение такой информации этими способами возможно только при одновременном измерении величины клина в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с последующим вычислением (вручную или автоматически при помощи специа;п ного вычислительного устройства) абсолютной величины вектора клина и его нанравления. В связи с этим применение таких способов связано либо со знаштельным усложнением системы контроля, либо с потерей точности, так как получаемая данными способами информация о величине клина в одной плоскости в больишнстве случаев недостоверна из-за того, что не j uiTbiBaется направление клина в стекле. При этом ошибка измерения будет тем больше, -чем больше угол между направлением клина в стекле и шюскостью, в которой производится измерение.

Цель изобретения - повышение точности Koirrроля.

Это достигается тем, что в способе контроля оптических искажений световой пучок модулируют путем периодического движения его вокруг

5 точки измерения по замкнутой кривой и измеряют амплитуду и фазу модуляции светового пучка в центре замкнутой кривой.

Па чертеже изображена функциональная схема реализаШш предлагаемого способа.

0

Способ реализуется следующим образом.

Световой поток от кольцевого источ1шка 1 света направхгяют на диск 2, вращаемый электродвигателем З..Па перефирии диска 2 расположрно

отверстие 4, проходя через которое свет попадает в объектив 5. При зращетш диска 2 световой пучок, формируемый объективом 5, описывает в пространстве окружность, в центре которой расположен фотоприемник 6. Параметры оптической 5 системы и размеры светочувствительной площадки фотоприемника выбираются таким образом, чтобы фотоприемник в любой момент времени был освещен частъю светового потока, перемещающегося по окружности. Если исследуемое стекло 10 7 не имеет клнновых дефектов и его грани параллельны, фотоприемник находится точно на оси светового конуса или цилиндра, описываемого световым пучком в пространстве. При этом освещенность фотоприемника 6 в каждый момент 15 времени одна и та же, так как вращающийся световой пучок освещает лищь часть чувствительной площадки фотоприемника, площадь которой не меняется во времени. Соответственно, и сигнал на выходе фотоприемника 6 имеет постоянную 20 амплитуду. Фильтр 8, настроенный на частоту модуляции (частоту вращения пучка), не пропускает постоянный сигнал в блок 9 измерения амплитуды и блок 10 изл ерения фазы модуляции.

Появление клинового или другого дефекта, вы- 25 зывающего оптические искажения в стекле 7, обуславливает отклонение преломленных световых лучей; центр окружности, описываемой световым пучком, смещается и не совпадает более с центром фотоприемника б.При этом освещенность фотопри- 30 емника 6 периодически изменявся с чаеготой,. равной частоте: вращения пучка. В сигнале фотоприемника 6 при зтом появляется переменная составляющая той же частоты, амплитуда которой зависит от степени смещения окружности, описываемой 35 световым пучком относительно места расположения фотоприемника ( т.е. от абсолютной величины кЛина в стекле), а фаза определяется знаком клина. Фильтр 9 выделяет эту хоставляющую сигнала и пропускает ее на вход блока 9 измерения ампли-. 40 туды и блок 10 измерения фазы сигнала. Измеренные значения амплитуды и фазы переменной составляющей сигнала, пропорциональные, соответственно, величине и направлению клина в стекле, регисрируются вторичным прибором 1 i.

Предлагаемый способ может быть реализован и при движении светового пучка по любой другой замкнутой кривой, например,.по эллипсу. В этих случаях при отсутствии оптических искажений в стекле сигнал фотоприемника будет не постоянным а переменным, причем параметры сигнала определяются формой кривой, которую описывает пучок в пространстве. При смещении центра светового пучка, вызванном появлением клинового дефекта, на основной сигнал фотоприемника накладывается синусоидальный сигнал, частота которого равна частоте вращения пучка, а амплитуда и фаза зависят .От характеристик вектора клина в стекле. Эта переменная составляющая сигнала может быть выделена и измерена при помощи рассмотренного выше комплекта приборов аналогичным образом.

Способ позволяет непосредственно измерять абсолютное значение и знак вектора клина, независимо от его расположения, что позволяет значительно повысить точность контроля.

Формула изобретеиия

Способ контроля оптических искажений в листовом стекле, включающий пропускание светового пучка черрз исследуемое стекло, регистрацию преломленного стеклом пучка с преобразованием в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности контроля, световой пучок модулируют путем периодического движения, его вокруг точки измерения по замкнутой кривой и° измеряют амплитуду и фазу модуляции светового пучка в центре замкнутой кривой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №418453, Kn.G01N21/32,1972.

2. Патент Великобритании № 1145353, кп. G I А, 1969.