Способ определения прямолинейности поверхностей Советский патент 1950 года по МПК G01B11/30 G02B27/60 

Предлагаемый способ определения прямо-лкмейпости поверхпостей ociiocsH на использовапки явления муагза, впз -гикяющего, как известно, прп прохождении света последователь: о через две решетки, имею1дие г)азные периодь;. J3 наблродаемой картине, вследс,тз1;е ,остепе:;ипго изменения размеров участков. пропускающ 1х свет, чсредуктся С1;ц7лые и темные места, создавая при известных yc,:iOBE;:: сноеобра:;мой рисукки п переходы сиета и темноты.

На фиг. I чертежа изображена рептетка с прозрачными и непрозра-нымп полосканий; ьафиг. 2-графическое 1;о;С е1.ис ;влеа 1;1 муаj)a; на фиг. 3, 4, 5 и 5-вид муаровых иоло: npn гр люлинсйности рязличных liOJjCfjXKOcTeH.

В предлагаемом епоеобе применяется jniinb одна реп1етка. предста,:с;:.}С1.ия сОбою п.масишку с чередовагкем гп озра1-пь х и пепрозрачjTbjx nojJOCGK, вторую з л:;еняет тенезое изображение ретиетки на Hcc teдуемой }юсерхности. Рассматрив-ая через теневое } зоЗражекие год углом, отличнь::;; от направления ocBeuj,cHi:5i решеткн, наблю-, д.ают муар, рисунки колорого передают керовпости на изучаемой но ерхности.

Теоретическое обоснование способа заключается в следую1ием.

Пусть Л-плоская правильная позер/аюсть, рассеивакиая свет; Р- -ретпетка, у которой н ирииа прозрачной нолоски а, шаги-та непрозрачной нолоски b (период рен1етки paivei-i i;-r/); -f-мачы: угол между г1.: оскостыо Л и )ешеткой Р; Л1-нанравление освенгеиия; Л-направление наблюдения. При освещепии рентетки на поверхности Л по„тучае.тся ее теневое изображение.

Ли1:ейиь(е размеры изобрал :ения отличаются от линей)ых размеров объекта. Па поверхности Л чередуются светлые нолоски ншринок а Sin а,. ,fc Sin а

-5рт7,--2 И темные полоски ишринои oi sip(-4

где а угол между плоскостью Р и направлением освещения М. При наданиом угле наблюдения S (угол между плоскостью Л и наиравле-.

Jsl9 89430- 9 „

нием наблюдения Л ) светлая ,а теневого изображения И1меет кажущуюся ширину а, отличную от ее действительной ширины я.Sin 1 Sin В ЧгГ - темная полоска-кажундуюся пирину

Кажуш.нися период решетки равен, следов ательно, (о--о) Sin я Sin 3 „ л Siiv- l ° направлении наолюдения N период

самой peniTKH Р имеет кажущуюся ширину а-|-// (a + fc) Sin(f f Р).

Б результате по.о/чают налоисеине двух систем полос одной систе ы .4 с периодом и другой ситемы Р с периодом а+Ь. Пследстзие разлгг-тия в периодах згкх двух систем наложение различно в разных участках 1 аблю-даемой картины. В одних местах, где сзетлые полоски теневого изображения максимально загораживаются реш.еткой Р, их ширина наименьшая (эти места кажутся темными), а в других местах, где светлые полоски изображения маиимально, экранируются решеткой, ширина их наибольиал (эти места кажутся светлыми). Поэтому ири наблюдении видно чередование светлых и темных участков картины, образуюших широкие параллельные полосы (. 3). Две со;-,едиие светлые или темные полосы муара отстоят иа расстоянии L друг от друга, на котором укладывается как наименьшее це,лое .ис.,,о п периодов решетки, так и наименьшее целое число т периодов се теневого изображения, т.е. L m.(a2+b2) п(а-гЬ), при этом разность периодов решетки и ее тени, умноженная на т, равна одному периоду решетки, а умноженная на п, равна одному нериоду тени:

{a2 + b2) - (a + b)m a+b; (a + b) - (a+ bf} n a2+b2;

j a-J-Wfa+u)

следовательно L )

выразив a biah через a, 6 и синусы соответствующих углов, нолучим окончательно:

J - (g-i-fe) Sin ;:Sin3 Sin у + У} Sin a . sTn 8- Sin (--t) Sin vf+)

при малом угле , когда (a; ; Sirf a, можно положить Cos и Sin(o-L3}. Sin S Sin %

r (r.+b)Smoi ,, a + b

тогда: L --- ---jf-zr: . Sin tp.Sin (a + |i)Sin 9

Из формулы для L видно, что с уменьшением периода решетки полосы муара сближаются. Для заданной же решетки полосы муара отдаляются друг от друга при уменьшении угла ® и сближаются при увеличении t.

Очевидно, поэтому, что форма и положение полос муара зависит от формы гг оверхности Л. Если эта новерхность пластинки с заваленными краями, то получают картину, изо1браженную на фиг. 4. Загибание полос на краях кар.тины вызвано тем, что «фазы наложения решетки Р и ее теневого изображения на середине пластинки и на ее краях смещены одно относительно другого. При заваленной середине пластинки изогнута середина полос муара изгибается (фиг. 5). Если решетку Р наложить на выпуклую поверхность, то наблюдают одно круглое светлое пятно с темными краями или систему светлых и темных колец, причем центральное пятно будет светлым (фиг. 6) в зависимости от кривизны поверхности А.

Если решетку наложить на вогнутую поверхность, то картина муара будет обратная: видно либо одно темное центральное пятнО, окруженное светлым кольцом, либо система темных и светлых колец с тамньш центральным пятном. Картина муара позволяет поэтому весьма наглядным способом установить форму поверхности.

Предмет изобре-гения

Способ определения нрямолинейностк поверхности, отличающийся .тем, что на проверяемую поверхность проектируют теневое изображение наклонно установленной решетки н рассматривают его через эту же реше,тку под углом, неравным углу проектирования.

Фиг. 1

Фиг. 2

--isi

Фиг. 3

KvSJ«f S;;pgs

-1

.:лй