Фотоэлектрический способ измерения линейных размеров Советский патент 1982 года по МПК G01B11/04 

( ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано при автоматическом контроле линейных размеров, например, шага замедля ющих систем ламп бегущей волны. Известен фотометричекий способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что объект освещают, перемещают, преобразуют распределение светности в плоскости объекта в распредел ние освещенности по ограничен ному контуром щели участку светочувст вительной поверхности фотоприемника, и по величине фототока судят о размере объекта 1 . Недостатком способа является низкая точность измерения, вызванная нестабильностью характеристик освети теля и фотоприемника и неравномерностью чувствительности отдельных участков светочувствительной поверхности фотоприемника. Известен способ измерения линейных размеров с помощью ряда фотодат,чиков, заключающийся в том, что, |объект освещают, перемещают и по средней величине временного сдвига моментов коммутации фотодатчиков определяют превышение размера над шагом фотодатчиков 21. Недостаток этого способа - зависимость точности от размера изделия; наличие ошибки, вызванной неравномерностью чувствительности фотодатчиков, сложная аппаратурная реализация. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является фотоэлектрический способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что освещают контролируемый объект, перемещают его с постоянной скоростью, регистрируют сигнал о пройденном пути, регистрируют провзаимодействовавший с объектом световой поток в плоскости анализа и осуществляйт фотоэлектрическую обработку светового потока. В известном спбсобе судят о контролируемое, размере по величине сигнала медлу двумя последо вательными сигналами 3 . Недостаток данного способа - низкая точность измерения из-за нестабильности скорости перемещения и наличия флуктуации светового потока. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что с способе перед фотоэлектрической обработкой формируют в плоскости анализа негативное изображение границы объекта, движущегося синхронно с объектом, путем раздваивания свето вого потока, провзаимодействовавшего с объектом, смещение одного из полученных потоков в направлении движения объекта и сложения этих потоков с образованием минимума интерференци онного поля в плоскости знал за, фот злектрическую обработку осуществляют путем преобразования перемещения негативного изображения в последовател ность импульсов и судят о контролируемом размере по среднему расстоянию между одноименными импульсами двух последовательностей. На чертеже изображена схема, пояс няющая суть способа. Схема содержит контролируемый объект 1, источник 2 монохроматического когерентного света, объектов 3. зеркала -7, плоскопараллельную плас тину 8, диафрагму 9 фотоИриемник 10 датчик 11 линейного перемещения, вычислительное устройство 12. Способ осуществляется следующим образом. Освещают контролируемый объект 1 источником 2 монохроматического коге рентного света 2. Получают негативно изображение границы объекта, движущееся синхронно с объектом, зеркалами -7, образующими интерферометр Цендера-Маха и плоскопараллельной пластинкой 8, осуществляющей смещение одного из раздвоенных потоков. Получают сигнал о пройденном пути с помощью датчика 11 линейного перемещения. Преобразуют перемещение негативного изображения границы а последовательность световых импульсов с помощью многощелевой диафрагмы 9 преобразуют световые импульсы в элек рические сигналы фотоприемником 10. Вычисляют среднее расстояние между одноименными импульсами двух поспрлг 14 вательностей вычислительным устройством 12 и по этому результату определяют фактический размер объекта. При этом погрешность определения размера объекта, обусловленна13 нестабильностью скорости перемещения, флуктациями светового потока, нестабильностью параметров фотоприемника, снижается за счет формирования в плоскости анализа негативного изображения, границыобъекта при соответствующей фотоэлектрической обработке светового потока. Формула изобретения Фотоэлектрический способ измерения линс.ных размеров, заключающийс в том, что освещают контролируемый объект, перемещают его с постоянНОИ скоростью, регистрируют сигнал о пройденном пути , регистрируют провзаимодействовавший с объектом световой поток в плоскости анализа и осуществляют фотоэлектрическую обработку светового потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, перед фотоэлектрической обработкой формируют в плоскости анализа негативное изображение границы объекта, движущееся синхронно с объектом, путем раздваивания светового потока, провзаимодействовавшего с объектом,смещение одного из полученных потоков в направлении движения объекта и сложения этих потоков с образованием минимума интерференционного поля в плоскости анализа, фотоэлектрическую обработку осуществляют путем преобразования перемещения негативного изображения в последовательность импульсов и судят о контролируемом размере по среднему расстоянию между одноименными импульсами двух последовательностей. Источники информации, принятые во Внимание при экспертизе 1.Бернштейн А.С., Джохадзе Ш.Р. и Перова Н.И. Фотоэлектрические измерительные микроскопы. М., Машиностроение, 1976, с.28. 2.Авторское свидетельство СССР ff 17607, кл, G 01 В 11/0, 196. 3. Авторское свидетельство СССР № 533817, кл. G 01 В 11/2, 1976 (прототип ).

i

в 7