Способ измерения линейных размеровизделий

Способ измерения линейных размеровизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскид

Социалистических

Республик

gs>832325

К АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 160779 (2!) 2796897/25-28 (51)М, Клз

G 01 В 11/02

G 01 В 9/02 с присоединением заявки й9—

ГосударствемннЯ конмтет

СССР яв делан азобретенмЯ. я открмтяЯ (23) Приоритет

Опубликовано 230581. Бюллетень И9 19 (53) УДК 5З1 ° 715. .1(088.8) Дата опубликования описания 2305.81 (72) Авторы изобретения

A. Б. Веселовский, А;С.Митрофанов и В.A. Тарлыкоэ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в проьышленности для бесконтактного измерения линейных размеров изделий,, в частности поперечного размера проволоки, волокна, щели, диаметра отверстия и т.п. в процессе производства .в диапазоне от единиц до сотен микрон.

Известно устройство для измерения . линейных размеров, в котором используется явление дифракции лазерного пучка на измеряемом изделии. Распределение интенсивности соответствующее картине.дифракцин, преобразуется И

1 с помощью систеьы сканирования в электрический сигнал, описывающий это распределение, а о размере изделия судят по расстоянию между . экстремальными точками дифракцконной 20 картины (1).

В известном способе результат измерения сильно зависит от нестабильности скорости сканирования дифракционного распределения, что приводит ,к овщбке снижающей точность измере/ ния.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения линейных размеров,; ЗО изделий, заключающийся в том, что ,облучают измеряемое иэделие ко-. герентным излучением, получают дифракционную картину, по которой и судят о размере иэделия. Затем.преобразуют дифракцконное распределение в электрический сигнал, описывающий это распределение путем сканирования и измерения временного интервала, соответствующего расстоянию между экстремальными точкаьы дифракционной картины (2j.

Недостатком данного способа являетая зависимость точности измерения от нестабильности скорости сканирования, что не позволяет получить высокув точность измерения.

Цель изобретения — повьааение точности измерения.

Поставленная цель достигается за счет того, что делят кродкфрагкроваааее излучение на два пучка, осуществляют интерференцию полученных дифракцконных пучков, а размер дкфракцконных максимумов определяют по .количеству приходящихся на нкх кнтерферекцконных полос.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема, реализующая способ измерения линейных размеров иэделнйу на фиг.2—

Ленинградский институт точной механики тс. оптики

832325 интерференционная картина, промодулированная дифракционным распределением от изделия.

Схема включает лазер 1, измеряемое изделие 2, светоделительный элемент

3, зеркало 4, и линзу 5 °

Способ измерения линейных размеров изделий осуществляется следующим образом.

Облучают измеряемое изделие 2 из-. лучением лазера 1 ° На пути излучения, претерпевшего дифракцию, устанавливают светоделительный элемент 3, например светоделительную пластину, кубик н т.п.За светоделительным элементом получают два пучка света равной интенсивности. На пути одного 15 иэ пучков света устанавливают зеркало 4, с помощью которого данный пучок света направляют параллельно другому пучку света. Дифракционную картину наблюдают в фокальной плоскости 2О линзы 5.

Измеряют расстояние между экстремальными точками дифракционной картины, причем эа единицу измерения берут размер одной интерференционной 25 полосы. Расстояние между интерференционными полосами зависит только от длины волны и разности хода между двумя интерференционными пучками излучения, и, следовательно, не зависит от величины измеряемого разме- 3() ра.

При изменении измеряемого размера изменяется размер дифракционной картины, но период интерференционной картины остается неизменным, так как З5 он зависит только от разности хода.

Таким образом, в пределах заданного числа дифракционных максимумов число интерференционных полос изменяется.

Увеличение или уменьшение числа ин- 4() терференционных полос в пределах заданного числа дифракционных максимумов пропорционально изменению размера изделия. Следовательно, при любом способе преобразования дифракционной картины в электрический сигнал можно всегда точно судить о размере дифракционных максимумов, так как ему всегда будет соответствовать одно .и то же число интерференционных полос, независимо от искажений, вно- ®О симых, системой преобразования дифракционной картины в электрический сигнал (например из-эа нестабильнос ти скорости сканирования).3=Т ° и Н

А р где T — период интерференционной картины;

E — размер дифракционного максимума;

n — число интерференционных максимумов;

Н вЂ” расстояние от иэделия до плоскости дифракционной картины; — длина волны излучения;

D — размер измеряемого изделия ..

Отсюда

).

Т

Т-п

Повышение точности при предлагаемом способе измерения достигается эа счет того; что за масштаб измерения размера дифракционной картины выбирается размер интерференционной полосы.

Интерференционные полосы получаются за счет интерференции двух пучков из-лучения.

Формула изобретения

Способ измерения линейных размеров изделий, заключающийся в том, что облучают измеряемое изделие когерентным излучением, получают дифракционную картину, по которой и судят о размере изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, делят продифрагировавшее излучение на два пучка, осуществляют интерференцию полученных дифракционных пучков, а размер дифракционных максимумов определяют по количеству приходящихся на них интерференционных полос.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1 ° Патент США Р 3851180, кл. 250550, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР Р 372429, кл. G 01 В 11/10, 1973 (прототип) .

832325

Составитель В.Рыкова

Редактор В.Данко ТехредЖ. Кастелевич КорректорГ.Назарова

Заказ 3643/65 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4