Способ измерения шероховатостиСВЕРХглАдКиХ пОВЕРХНОСТЕй Советский патент 1981 года по МПК G01B11/30 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ СВЕРХГЛАДКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Поставленная цель достигается тем, что освещают поверхность изделия по нормали к ней,измеряют интен сивности Ig излучения, отраженного в гвух направлениях, отличных от зеркального, под углагш -©г и вз определяют отношения и Кл , по которым судят соответственно о среднеквадратическом откло нении и об интервале корреляции высот неровностей. Кроме того, выбирают угол в - 02 от 0°до 10 , а значение угла в должно удовлетворять следующему неравенству & air-c5in - s-in e.j, где - длина волны излучения. На чертеже изображена схема, реализующая описываемый способ. Схема включает узел, формирующий осветительный поток и состоящий из источника 1 излучения - лазера, объ ектива 2, зеркал 3 и 4, поворотного зеркала 5 и ослабителя б интенсивности, изделие 7и узел приемного устройства, состоящий из объектива 8, диаграмы 9, фотодиодов 10 и 11, усилителя 12, устройства 13 для пол чения отношения сигналов и вычислительного устройства 14. Предлагаемый способ осуществляет следующим образом. С помощью монохроматического ист ника 1 излучения, объектива 2, зеркала 3, поворотного зеркала 5, уста новленного в положение А, и ослабителя б интенсивности освещают повер ность изделия 7 под углом падения 9 и регистрируют фотодиодом 10 интенсивность излучения, отраженного в малом телесном угле д цу фотодиод в направлении & 6 зеркального отражения, которое фокусируется на по верхности фотодиода 10 объективом 8 после прохождения диафрагмы 9, Поворачивают поворотно.е зеркало 5 в положение Б и освещают поверхность изделия 7 по нормгши к ней, Регистри эуют фотодиодами 10 и 11 ин тенсивности излучения 1 и I.,отраженные под &i и G-j , Сигналы с выхода фотодиодов подаются н вход усилителя 12. Усиленные сигналыпоступают в устройство 13, выдающее два отношения, равные i которые затем подают на вход вычислительного устройства 14 для вычисления двух параметров шеро ховатости. Для нормального распреде ления высот неровностей параметры шероховатости могут быть вычислены по формулам :

/рнУ--р.. (CO5ga-ni - / 2 t-И (tbsee -i) б1И во-51И 0. г н. J -(6 Qgexp (TtysiH /i). L V (собвч-ы глш J ; г

л/:г2-ч3j arcsiM 65 где где - интервал корреляции высот неровностей, - среднее квадратическое отклонение высот неровностей; - длина волны излучения ДШ - телесный угол фотодиода. Изделие 7 может передвигаться для измерения параметров шероховатости по всей площади. Использование предлагаемого способа измерения шероховатости сверхгладкик поверхностей позволяет, по сравнению с известными, повысить точность измерения шероховатости сверхгладких поверхностей;благодаря отсутствию образца сравнения; обеспечить определение второго параметра шероховатости - интервала корреляции; при этом способ обладает простотой и требует всего трех измерений для определения двух параметров шероховатости. формула изобретения 1.Способ измерения шероховатости сверхгладких поверхностей, заключающийся в том, что освещают поверхность изделия под острым углом в параллельным пучком монохроматического излучения, определяют интенсивность 1 излучения, отраженного от поверхнбсти изделия в зеркальном направлении, определяют интенсивность излучения, отраженного от поверхности изделия в направлении, отличном от зеркального, и по отношению интенсивностей судят о среднем квадратическом отклонении высот неровностей, являющемся параметром шероховатости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и определения второго параметра шероховатости - интервала корреляции высот неровностей, освещают поверхность изделия по нормали к ней, измеряют интенсивности Ig и |„ излучения, отраженного в двух направлениях, отличных от зеркального, под углами &ч и 3, определяют отношения R / и R2 Ц/12, по которым судят соответственно о среднеквадратическом отклонении и об интервале корреляции высот неровностей. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что выбирают угол 6-1 ©2 от 10, а значение угла &, должно удовлетворять следующему неравенству Л длина И: ЛУЧ;НИЯ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 4017188, кл. 356-120, 1976.

2. Instrument for measuring thp Roughness of supersmooth surfaces .Applied OpttcsV 1974, V 13, tf 1, p, 177-180.

Ю