SU1747886A1 - Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели - Google Patents
Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели Download PDFInfo
- Publication number
- SU1747886A1 SU1747886A1 SU904876956A SU4876956A SU1747886A1 SU 1747886 A1 SU1747886 A1 SU 1747886A1 SU 904876956 A SU904876956 A SU 904876956A SU 4876956 A SU4876956 A SU 4876956A SU 1747886 A1 SU1747886 A1 SU 1747886A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- photodetector
- center
- optical fibers
- specular
- diffuse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени шероховатости поверхности издели . Цель изобретени - повышение точности измерени и расширение области использовани за счет исключени погрешностей , обусловленных нетождествен но- стью оптических каналов дл приема зеркальной и диффузной составл ющих отраженного потока и за счет возможности измерени в труднодоступных местах. В основании измерительного блока расположены три световода 1, 2, 3 дл освещени поверхности, дл регистрации диффузной и зеркальной составл ющих отраженного светового потока соответственно. Торцы этих световодов расположены так, что перпендикул ры , проведенные из центра этих торцов, лежат в одной плоскости и сход тс в одной точке на нижней стороне центра отверсти основани под углами 20-30°, 90°, 160-170° к поверхности основани . В регистрирующем блоке устройства расположен осветитель 5, соединенный соосно со световодом 1, фотоприемник 6, расположенный напротив торцов световодов 2, 3 Между торцами световодов 2, 3 и фотоприемником 6 расположен диск модул тора 7 с четырьм эллиптическими отверсти ми. На противоположной части модул тора от фотоприемника 6 расположен дополнительный источник 8 и фотодиод 9, служащие ключевым узлом дл регистрации диффузной и зеркальной составл ющих отражен- ногсГсв тбШго пбтока. В блоке обработки сигнала, сигналы фотоприемника 6 усиливаютс усилителем 10, раздел ютс ключевым узлом 11, дел тс делителем 12, логарифмируютс усилителем 13. Напр жение на показывающем приборе зависит от значени параметра шероховатости Ra 2 ил. (Л С VJ N 00 00 о
Description
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике, а конкретно к устройствам бесконтактного оптического контрол шероховатости поверхности, и предназначено дл использовани в машиностроительной , электронной, электрохимической , металлургической, оптической промышленности, самолетостроении, в частности дл измерени шероховатости в труднодоступных местах.
Известно устройство дл определени качества поверхности, содержащее источник излучени , световоды, модул тор, фотоприемник , блок обработки сигналов.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени шероховатости поверхности , содержащее основание с отверстием, осветительную и оптическую приемную систему с фотоприемником, модул тором и фотодиодом, блок обработки электрического сигнала. В этом устройстве используетс один фотоприемник дл регистрации последовательно с помощью цилиндрического модул тора зеркальной и диффузной составл ющих отраженного светового потока от измер емой поверхности. Сигналы от фотоприемника поступают в блок обработки сигналов, который св зан с ключевым блоком .
i,
Недостатком этого устройства вл етс нетождественность двух оптических каналов дл приема зеркальной и диффузной составл ющих отраженного светового потока , привод ща к погрешности измерени за счет либо запыленности параболического зеркала, либо за счет изменени его по- ложени . Это снижает точность и стабильность измерений
Цель изобретени - повышение точности и стабильности измерений, расширение функциональных возможностей.
Поставленна цель достигаетс тем, что в известном устройстве, содержащем измерительный блок, включающий основание, в котором выполнено отверстие, регистрирующий блок, включающий осветительную и оптическую приемную систему, модул тор, фотоприемник, соединенный с ним блок обработки электрического сигнала, фотодиод и ключевой узел, измерительный блок выполнен в виде трех световодов, один из которых предназначен дл освещени поверхности и два - дл передачи зеркальной и диффузной составл ющих отраженного светового потока, соответственно, установленных так, что перпендикул ры проведенные из центра торцов световодов к плоскости торцов, лежат в одной плоскости и сход тс в центре отверсти основани , осветитель соединен с выходом первого световода, выходы двух других световодов соединены с фотоприемником так, что перпендикул ры, проведенные из центра торцов этих световодов к плоскост м торцов, сход тс в центре поверхности фотоприемника , модул тор расположен между этими торцами и фотоприемником и в нем выполнены четыре эллиптических отверсти , расположенные по два на двух окружност х и предназначенные дл пропускани зеркальной и диффузной составл ющих отраженного светового потока, а блок обработки электрического сигнала состоит из последовательно соединенных усилител , ключевого узла, соединенного с фотодиодом, делител напр жений, логарифмического усилител и показывающего прибора.
На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - схема расположений отверстий на диске модул тора.
Устройство дл измерени шероховатости поверхности включает измерительный блок I, который выполнен в виде цилиндра с трем световодами 1, 2, 3. Основание цилиндра 4 имеет форму намер емой поверхности с отверстием дл освещени
0 поверхности и приема отраженного излучени . Световод 1 служит дл освещени поверхности , световод 2 - дл передачи части диффузной составл ющей отраженного потока на фотоприемник 6, световод 3 - дл
5 передачи зеркальной составл ющей светового потока на фотоприемник 6. Торцы этих световодов расположены так, что перпендикул ры , проведенные из центра этих торцов совпадают соответственно с направлением
0 излучаемых и принимаемых световых потоков , лежат в одной плоскости и сход тс в одной точке на нижней стороне центра отверсти основани под углами 20-30°, 90°, 160-170° к поверхности основани .
5 В регистрирующем блоке устройства II осветитель 5 соединен соосно с торцом световода 1, фотоприемник 6. расположенный напротив торцов световодов 2, 3 таким образом , что перпендикул ры, проведенные
0 из центра этих торцов,сход тс в центре noBepxrfocfH фотоприемника 6 Между торцами световодов 2, 3 и фотоприемником 6 расположен диск модул тора 7 с 4 эллиптическими отверсти ми, расположенными по
5 два на двух окружност х (фиг. 2). На противоположной части диска модул тора от фотоприемника6расположен дополнительный источник 8 и фотодиод 9 на уровне отверстий, сканирующих зеркаль0 ную составл ющую отраженного потока.
Блок обработки сигналов III состоит из последовательно соединенных усилител 10, ключевого устройства 11. соединенного также с фотодиодом 9, делител напр же5 ний 12, логарифмического усилител 13 и показывающего прибора 14.
Устройство работает следующим образом . Осветитель 5 через световод 1 освещает исследуемую поверхность через
0 отверстие в основании 4 измерительного блока 1. Световоды 2 и 3 передают отраженные световые потоки в фотоприемник 6. Модул тор 7 позвол ет последовательно освещать фотоприемник 6 диффузно и зер5 кально отраженными потоками и моделировать сигналы засветки дополнительного фотодиода 9 от осветител 8 Сигналы с фотоприемника 6 усиливаютс усилителем 10. раздел ютс ключевым блоком 11. св занным с фотодиодом 9, дел тс в блоке делени сигналов 12 и логарифмируютс лога- рифматором 13.
Так как коэффициент отражени зеркальной составл ющей отраженного потока определ етс по формуле
/03 - Аехр (tK2Ra2 COS 2 © ), (1) где А - коэффициент, завис щий от действительной и мнимой частей коэффициента преломлени идеально гладкой поверхности ,
К 5 /2 А , где А- длина волны падающего светового потока;
в - угол падени излучени на поверхность;
Ra - среднее арифметическое отклонение ординат микропрофил от базовой линии ,
а коэффициент отражени диффузной составл ющей светового потока Определ етс по формуле
ро В Ri cos2 в,(2)
где В - коэффициент, завис щий от коэффициента отражени идеально гладкой поверхности , от параметров входного и выходного зрачка оптической системы-, от К, от размера освещаемой площадки, то световые потоки, проход щие по световодам 1 и 3 будут пропорциональны (1) и (2) соответственно . Тогда электрический сигнал на выходе 13 определ етс как
U- In Ооо/рз) 1п () 4-
f 2 Ra cos2 в + К2 R§ cos2 в(3)
или U a+ bRs+cRa2, где а.Ь.с - коэффициенты, завис щие от параметров установки, длины волны падаю- щего излучени , остаютс неизменными в процессе измерени .
Таким образом, показани прибора 14 св заны соотношением (3) с параметром шероховатости ,
Применение данного устройства позвол ет во-первых, резко уменьшить габариты измерительного блока устройства 1, что расшир ет функциональные возможности устройства , например, использование устройства дл измерени шероховатости в
5
0
5
0
5
5
0
5
труднодоступных местах; во-вторых, сделать идентичными оптические каналы дл измерени диффузной и зеркальной составл ющих отраженного потока, создать одинаковыеуслови освещени фотоприемника при регистрации этих потоков , увеличить телесные углы приема зеркальной и диффузной составл ющих отраженного потока, что позвол ет увеличить точность и стабильность измерени .
Claims (1)
- Формула изобретени - Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели , содержащее измерительный блок, включающий основание, в котором выполнено отв ерстие, регистрирующий блок, включающий осветительную и оптическую приемную систему, модул тор , фотоприемник, соединенный с ним блок обработки электрического сигнала, фотодиод и ключевой узел, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени и расширени области использовани устройства, измерительный блок выполнен в виде трех световодов, один из которых предназначен дл освещени поверхности и два дл передачи зеркальной и диффузной составл ющих отраженного светового потока , соответственно, установленных так, что перпендикул ры, проведенные из центра торцов световодов к плоскости торцов, лежат в одной плоскости и сход тс в центре отверсти основани , осветитель соединен с выходом первого световода, выходы двух других световодов соединены с фотоприемником , что перпендикул ры, проведенные из центра торцов этих световодов к плоскост м торцов, сход тс в центре поверхности фотоприемника, модул тор расположен между этими торцами и фотоприемником и в нем выполнены четыре эллиптических отверсти , расположенные по два на двух окружност х и предназначенные дл пропускани зеркальной и диффузной составл ющих отраженного светового потока, а блок обработки электрического сигнала состоит из последовательно соединенных усилител , ключевого узла, соединенного с фотодиодом, делител напр жений, логарифмического усилител и показывающего прибора.фиг. 2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904876956A SU1747886A1 (ru) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904876956A SU1747886A1 (ru) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1747886A1 true SU1747886A1 (ru) | 1992-07-15 |
Family
ID=21542076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904876956A SU1747886A1 (ru) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1747886A1 (ru) |
-
1990
- 1990-07-20 SU SU904876956A patent/SU1747886A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US Nfe 3999864, кл. G 01 N 21/48, 1976. Авторское свидетельство СССР №1427180, кл. G 01 В 11/30, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7215418B2 (en) | Inspection of transparent substrates for defects | |
US4991971A (en) | Fiber optic scatterometer for measuring optical surface roughness | |
GB2189623A (en) | Remote reading spectrophotometer | |
ATE27489T1 (de) | Faseroptische messeinrichtung. | |
JPH06511082A (ja) | 二波長型光度計及びファイバオプチック検知器プローブ | |
KR870003385A (ko) | 용액 및 분산액의 분석방법 | |
US4711578A (en) | Optical displacement sensors | |
FI78355B (fi) | Metod foer maetning av glans och apparatur foer tillaempning av metoden. | |
US4936684A (en) | Spectrometer with photodetector array detecting uniform bandwidth intervals | |
US20020159050A1 (en) | Hand-held automatic refractometer | |
Cockshott et al. | Compensation of an optical fibre reflective sensor | |
SU1747886A1 (ru) | Устройство дл измерени шероховатости поверхности издели | |
RU78947U1 (ru) | Устройство измерения линейных перемещений объектов с плоской зеркально-отражающей поверхностью | |
JPS6010132A (ja) | 光学測定器 | |
US4487503A (en) | Refractometer using the limiting angle method | |
RU1774233C (ru) | Способ определени линейных перемещений объектов с плоской зеркально-отражающей поверхностью | |
RU78946U1 (ru) | Устройство измерения линейных перемещений объектов с плоской зеркально-отражающей поверхностью | |
SU953457A1 (ru) | Оптико-электронное измерительное устройство | |
SU1603196A1 (ru) | Способ фотометрической градуировки нефелометров и устройство дл его осуществлени | |
SU1700510A1 (ru) | Способ определени прозрачности среды | |
EP0079945A1 (en) | Fiber optic interferometer | |
SU1543308A1 (ru) | Устройство дл измерени абсолютных коэффициентов зеркального отражени | |
RU1824547C (ru) | Рефлектометр дл вогнутых зеркал | |
SU603842A1 (ru) | Фотоэлектрический измеритель прогибов полупроводниковых пластин | |
SU1723502A1 (ru) | Волоконно-оптический рефрактометр жидкостей и газов |