Устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов

Устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОЛИРОВАННЬК ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБЪЕКТОВ, содержащее источник света, фотометрический шар с установленными в нем фотодатчиками , защитный узел и оптическую систему , BKjnouaraaiy объектив и формирователь светового потока, расположенный в фотометрическом шаре, отличающееся тем, что, с целью повьшенив точности измерения , защитный узел установлен в формирователе светового потока и выполнен в виде ступенчатогоцилиндра с канал 4 по оси, на внутренней поверхности канала нанесены кольце- ; вые канавки, а по периферия ступени с ботлим диаметром выполнен сквозной круговой паз. на внутренней поверхности которого нанесены СО кольцевые канавки.

СОЮЗ СОБЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) С 01 В 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3670892/25-28 (22) 08.12 ° 83 (46) 15.05.85. Бюл. 11. 18 (72) В.Ф. Бердикоз, В.А. Назаренко, О.И. Пушкарев, В,И. Архипов и Л.Д. Леонидов (l1) Волжский филиал Всесоюзного научно-исследовательского институ- . та абразивов и пшифования (53). 531.715 27(088.8)

° (56) i. Патент США В 3804521, кл. 356-109, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 769323, кл. G О1 В 11/30, 1978 . (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОЛИРОВАННЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБЪЕКТОВ, содержащее

„„SU„„3 155848 А источник света, фотометрический map с установленными в нем фотодатчиками, защитный узел и оптическую систему, включающую объектив и формирователь светового потока, расположенный в фотометрическом варе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, защитный узел установлен в формирователе светового потока и samoaнен s виде ступенчатого цилиндра с каналом по оси, на внутренней поверхности канала нанесены кольце-

we канавки, а по периферии ступени с больаим диаметром выполнен сквозной круговой паз, на внутренней поверхности которого нанесены кольцевые канавки.

1155848

2. Устройство IIo u. i o T JI H ч а ю щ е е с я тем, что защитный

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам оптического неразрушающего контроля, и может быть использовано для определения степени шероховатости полированных поверхностей.

Известно устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов, содержащее источник света, оптическую систему, образующую изображение в рассеянном свете, и измерительный прибор (фатометр) j1) .

Недостатком данного устройства является то, что им невозможно измерить шероховатость полированных поверхностей высокого класса, так как данным устройством шероховатость определяется по контрастности пятен в изображении, а поверхность поли6 рованных поверхностей высокого класса (вьппе f4 кл.) в изображении не имеют контрастных пятен.

Наиболее близким к предлагаемому па технической сущности являешься;, устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов, содержащее источник света, фотометрический шар с установленными в нем фотодатчиками, защитный узел и оптическую систему, включающую объектив и формирователь светового потока, расположенный в фотометрическом шаре. Защитный узел выполнен в виде трубки, расположенной между оптической системой и узлом установки изделия. Принцип работы устройства основан на измерении степени диффузионного рассеивания от этой поверхности перпендикулярно направленных на нее параллельных лучей светового потока (2) .

Лучи света, попадающие на контролируемый объект и отраженные от него под различными углами, попадают в трубку, выполняющую роль защитного узла, причем не все, а только та их часть, которая отражается от контооузел выполнен иэ светопоглощающего материала. о лируемого образца под углом (45 (к оси трубки), Лучи, отраженные под углом ) 45, попадают в фатометрический шар. Это приводит к искажению

5 (занижению) действительного значения измеряемой шероховатости поверх ности объекта.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Ы Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов, содержащем источник света, фотометрический шар с

fS установленными в нем фотодатчиками, защитный узел н оптическую систему, включающую объектив н формирователь светового потока, расположенный в фотометрическом шаре, защитный узел

20 установлен в формирователе светового патока и выполнен в виде ступенчатого цилиндра с каналом по оси, на внутренней поверхности канала нанесены кольцевые канавки, а по пери25 ферии. ступени с большим диаметром выполнен сквозной круговой паз, на внутренней поверхности которого нанесены кольцевые канавки.

Кроме того, защитный узел выполнен из светопоглощающего материала.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измере-. ния шероховатости полированных поверхностей.

Устройство содержит источник 1

33 света, объектив 2, гибкий световолоконный световод 3, соединенный с формирователем 4 светового потока, установленным в фотометрнческом шаре 5. В фотометрическом шаре 5 установлены также фотодатчики 6, выпал. иена отверстие 7, на которое устанавливается контролируемый объект

8. В формирователь 4 светового потока вмонтирован защитный узел 9 фото.датчиков б, выполненный в виде сту.пенчатого цилиндра с каналом !О по вертикальной оси, на внутренней поверхности которого нанесены кольцевые канавки 11, а по периферии . ступени с большим диаметром выполнен сквозной круговой паэ 12. на внутренних стенках которого также нанесены кольцевые канавки 13. Защитный узел 9 выполнен из светопоглощающего материала, например, эбонита. Для регистрации сигналов с фотодатчиков 6 установлен измерительный прибор 14.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света через объектив 2 и гибкий све. товолоконный световод 3 поступает в формирователь 4 потока, а затем через канал 10 — на контролируемую поверхность объекта 8. Канал 10 пропускает световые лучи только параллельно его вертикальной оси, а остальные лучи после многократного отражения и поглощения в кольцевых канавках 11 почти полностью подавляются. Этим достигается облу- 33 чение контролируемой поверхности объекта 8 строго параллельным пучком света. Попадая на контролируемую поверхность, световой лоток отражается и часть потока, отраженная перпендикулярно контролируемой поверхности, попадает обратно в канал t0, а другая часть — в паз 12, где лучи после многократного отражения в кольцевых канавках 11 и 13 поглощаются. В результате в фото3 метрический map 5 попадает только диффузионно рассеянный световой поток от измеряемой поверхности объекта 8, который после многократных отражений от внутренних поверхнос46

?155848 4 тей фотометрического шара 5 регистрируется фотодатчиками 6 и поступа.— ет на измерительный прибор 14. Чем больше высота микронеровностей на контролируемой поверхности объекта, тем больше степень диффузионного рассеяния направленного на нее светового потока.

Выполнение защитного узла 9 опи10 санной выше формы иэ светопоглощающего материала позволяет предотвратить попадание в фотометрический шар и Жотодатчики световых лучей, . отраженных от поверхности контролируемого объекта под углом >45 (относительно оси формирователя светового потока). Зто объясняется тем, что световые лучи, отраженные под о углом )45, попадают в круговой паз защитного узле, а наличие кольцевых канавок в пазу обеспечивает неоднократное отражение лучей (отраженных от объекта) при прохождении их из одной кольцевой канавки в другую.

Благодаря выполнению кольцевых канавок на стенках канала по вертикальной оси защитного узла стало возможным пропускать на контролируемый образец только лучи, перпендикулярные его поверхности, а остальные после многократного отражения в кольцевых канавках поглощаются.

В результате на контролируемую поверхность объекта попадают только . перпендикулярные ей лучи, а в фотометрический шар — только диффузионно рассеянный световой поток. Это обеспечивает многократное увеличесигнал ние отношения — — — = шах, а знапомеха чит, повышение точности измерения.

1155848

Составитель Л. Лобзова

Техред Т.Иаточка Корректор А. Зииокосов.

Редактор И. Рыбченко,Заказ 3125/35 Тираж á51

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4