Способ измерения линейных размеровиздЕлий Советский патент 1981 года по МПК G01B11/02 G01B9/02 

Изобретение относится к иэмерител 1ной технике и может быть использован в про1 1шленности для бесконтактного измерения линейных размеров изделий, в частности поперечного размера проволоки, волокна, щели, диаметра отверстия и т.п. в процессе производст ва в диапазоне от единиц до сотен микрон. Известно стройство для изьюренин линейных размеров, в котором используется явление дифракции лазерного пучка на измеряенюм изделии. Распределение интенсивности соответствующее картине, дифракции, преобразуется с помощью система сканирования в электрический сигнгш, описывающий . это распределение, а о размере изделия судят по расстоянию между экстремальными точками дифракционной картины 1. В известном способе результат измерения сильно зависит от нестабильности скорости сканирования дифракционного распределения, что приводит JC ош1}бке, снижающей точность измерения. Нгшболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения линейных размеров изделий, заключающийся в том, что ;облучают измеряемое изделие ко-: герентным излучением , получают дифракционную картину, по которой и су- . дят о размере изделря. Затем.преобразуют дифракционное распределение B электрический сигнал, описывающий это распределение путем сканирования и измерения временного интервала, соответствующего расстоянию между экcтpeмiaльными точкгида дифракционной картины 12}. Недостатком данного способа является зависимость точности измерения от нестабильности скорости сканирования, что не позволяет получить высокую точность нзкюрения. Цель изобретения - повышение точности вэмерения. Постгавленная цель достигается за счет того, что делят продифрагировавшее излучение на два пучка, осуществляют интерференцию полученных дифрак1Ш.онннх пучков, а яиф-. ракциоиных максимумов определяют по количеству приходящихся на них-интерференционных полос. На фиг. 1 приведена принципиальная схема, реализующая способ измерения линейных размеров изделий на фиг.2 - интерференционная картина, промодули рованная дифракционным распределением от изделия. Схема включает лазер 1, измеряемо изделие 2, светоделительный элемент 3, зеркало 4. и линзу 5. Способ измерения линейных размеро изделий осуществляется следующим образом. Облучают измеряемое изделие 2 излучением лазера 1, На пути излучения претерпевшего дифракцию, устанавливают светоделительный элемент 3., нап ример светоделительную пластину, кубик и т.п.За светоделительным элементом получают два пучка света равной интенсивности. На пути одного из пучков света устанавливают зеркало 4, с помощью которого данный пучок света направляют параллельно дру гому пучку света. Дифракционную карт ну наблюдают в фокальной плоскости линзы 5. . Измеряют расстояние между экстремальными точками дифракционной картины, причем за единицу измерения бе рут размер одной интерференционной полосы. Расстояние между интерференционными полосами зависит только от длины волны и разности хода между двумя интерференционными пучками излучения, и, следовательно, he зависит от величины измеряемого размера. При изменении, измеряемого размера изменяется размер дифракционной картины, но период интерференционной картины остается неизменным, так как он зависит только от разности хода. Таким образом, в пределах задан.ного числа дифракционных максимумов число интерференционных полос изменяется. Увеличение или уменьшение числа интерференционных полос в пределс1х заданного числа дифракционных максимумов пропорционально изменению размера изделия. Следовательно, при любом способе преобразования дифракцие ной картины в электрический сигнал можно всегда точно судить о размере дифракционных максимумов, так как ему всегда будет соответствовать одн и то же.число интерференционных по;лос, независимо от искажений, . / CHNbix системой преобразования дифакционной картины в электрический сигнал (например из-за нестабильное и скорости сканирования).п Hi где Т - период интерференционной картины ; Ь - размер дифракционного максимума;п - число интерференционных максимумов;Н - расстояние от изделия до плоскости дифракционной картины;Я - длина волны излучения; D - размер измеряемого изделия. Отсюда повышение точности при предлагаемом способе измерения достигается за счет того,- что за масштаб измерения размера дифракционной картины выбирается размер интерференционной полосы. Интерференционные полосы получаются за счет интерференции двух пучков излучения. Формула изобретения Способ измерения линейных размеров изделий, заключающийся в том, что облучают измеряемое изделие когерентным излучением, получают дифракционную картину, по которой и судят о размере изделия,.отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, делят продифрагировавшее излучение на два пучка, осуществляют интерференцию полученных дифракционных пучков, а размер дифракционныхмаксимумов определяют по количеству приходящихся на них интерференционных полос. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 385И80, кл. 250550, 1976. . 2.Авторское свидетельство СССР 372429, кл. G 01 В 11/10, 1973 i(прототип).