Рефлектометр для измерения параметров шероховатости сверхгладких поверхностей Советский патент 1983 года по МПК G01B11/30 

в плоскости падения излучения под углом -t), отличным от углов в и -Q и нейтральныгли светофильтрами, расположенными перед диaфpar лa И,

На чертеже изображена принципиальная схема рефлектометра для измерения параметров шероховатости сверхгладких поверхностей.

Рефлектометр содержит источник монохроматического излучения - ла.зер 1, модулятор, состоящий из жидкокристаллической ячейки 2, поляризатора 3 и блока 4 питания модулятора, оптическуюсистему 5, направляющую параллельный пучок Излучения под острым углом в на измеряемую поверхность 6, приемники 7-9 излучения с риафратмс1МИ , расположенными в плоскости падения излучения, соответственно под углом 9 зеркального отражения, под углом ff./ отличным от угла &tf зеркального отражения, и под углом 0, отличным от углов QJ и Q/i , нейтральные светофильтры 13:15, электронно-измерительный блок обработки сигналов, включающий селективный нановольтметр 16, переключатель 17, блок 18 интерфейсных плат и Г4икропроцессор 19, зеркало 20

Рефлектометр работает следукацим образом.

Пучок монохроматического излучени выходящий из лазера 1, модулируется модулятором, представляющим собой жидкокристаллическую .ячейку 2 с поляризатором 3, и оптической системой 5 направляется под острым углом в на измеряемую поверхность. Отраженное в трех направлениях излучение, пройдя через нейтральные светофильтры 13-15 попадает на приемники 7-9 излучения с диафрагмами 10-12, расположенными в плоскости падения излучения, соответственно под углом & зеркального отражения, под углом в/./ отличным от углар зерксшьного отражения, и под углом 6 , отличным от углов &i и 2, Приемники 7-9 излучения через переключатель 17 соединены с селективным нановольтметром 16 так, что измеряются два отношения потоков, отраженных под углами &2 и ft, г & w Q.. Селективный; нановольтметр 16 может быть соединен через блок 18 интерфейсных плат с микропроцессором 19,. который служит для вычисления по двум измеренным отнаиениям сигналов параметров шероховатости среднего квадратического отклонения высот неровностей и интервала корреляции. Наклонное зеркало служит для направления пучка лучей от автоколлимационной трубки (не показана) на измеряемую поверхность. Это необхо димо при измерении параметров шеро хова.тости крупногабаритных изделий когда рефлектометр устанавливается

нал измеряемой поверхностью так, чтобы его ось 00 была перпендикулярна к ней,

Наличие трех приемников излучения в плоскости падения позволяет одновременно измерить отраженные в трех направлениях потоки при постоянном угле падения излучения на измеряемую поверхность и повысить точность

измерения параметров шероховатости, так как исключается погрешность за счет нестабильности мощности источника излучения. Наличие нейтральных светофильтров позволяет измерять

отличающиеся в несколько раз по величине, потоки в пределах одной шкалы электронно-измерительного блока и исключить погрешность за счет нелинейности , что в конечном итоге также

увеличивает точность измерения параметров шероховатости. Низкочастотный модулятор на базе жидкокристаллической ячейки малогабаритен, экономичен и позволяет повысить отношение

сигнал-шум, что весьма существенно при измерении слабых потоков.

Формула изобретения

Рефлектометр для измерения пара- .

метров шероховатости сверхгладких поверхностей, содержащий источник монохро14атического излучения, оптическую систему, направлякицую параллельный пучок излучения под острым угломв на измеряемую поверхность, два приемника излучения с диафрагмами, расположенные в плоскости пгдения излучения, первый из которых под углом & зеркального отражения, а второй - под УГЛОМ 02. от угла ft) зеркального отражения, и электронно-измерительный блок обработки сигналов, отличающий

с я тем, что, с целью повышения

точности измерения, он снабжен модулятором, расположенным между источником монохроматического излучения и оптической системой, третьим приемником с диафрагт эй, ус-, тановленным в плоскости падения излучения под углом 0:, отличным от углов Qjf и &I2. и нейтральными светофильтрами, расположенными перед ди фрагмами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Hildebrsnd В,Р., Gordon R.L., Allen E.V. Instrument for measuring

the roughness of supersmooth surfaces - Applyed Optic, V. 13, № 1, 1974, p. 177-180.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 815492, кл. G 01 В 11/30, 1979 (прототип).

/ I

ч t

L-..

Л