Фотоэлектрический способ измерения линейных размеров

Фотоэлектрический способ измерения линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсини

Соцнапнстичеснни

Респубпни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Дата опубликования описания 07.05.82 (51)М. Кл. а 01 В 1У04

9вударстваеы5 кемитвт

СССР

Io ANaN взвбретевнй в енрытвв (53) УД K 531. 715 .2 (088. 8) К.И.Шестаков, А. В. Романов, Л.

В.С.Садов и В.Е.Василев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт электроники АН Белор (4) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к измеритель-, . ной технике и может быть использовано при автоматическом контроле линейных размеров, например, шага замедляющих систем ламп бегущей волны.

Известен фотометричекий способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что объект освещают, перемещают, преобразуют распределение светности в плоскости объекта в распределение освещенности по ограниченl0 ному контуром щели участку светочувствительной поверхности фотоприемника, и по величине фототока судят о размере объекта (1) .

Недостатком способа является низ15 кая точность измерения, вызванная нестабильностью характеристик осветителя и фотоприемника и неравномерностью чувствительности отдельных

20 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 фотодатчи-. ков, сложная аппаратурная реализация.

Наиболее близким к предпагаемому 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 провэаимодействовавший с объектом световой поток в плоскости анализа и осуществляют фотоэлектрическую обработку светового потока. В известном способе судят

9265 о контролируемом размере по величине сигнала медлу двумя последовательными сигналами )3j .

Недостаток данного способа — низкая точность измерения из-эа нестабильности скорости перемещения и наличия флуктуаций светового потока.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, 10 что с способе перед Фотоэлектрической обработкой формируют в плоскости анализа негативное изображение границы объекта, движущегося синхронно с объектом, путем раздваивания свето- 1 вого потока, провэаимодействовавшего с объектом, смещение одного из полученных потоков в направлении движения объекта и сложения этих потоков с образованием минимума интерференци- 20 онного поля в плоскости анал за, фотоэлектрическую обработку осуществляют путем преобразования перемещения негативного изображения в последовательность импульсов и судят о контроли- 25 руемом размере по среднему расстоянию между одноименными импульсами двух последовательностей.

На чертеже изображена схема, поясняющая суть способа. 30

Схема содержит контролируемый объект 1, источник 2 монохроматического когерентного света, объектов 3, зеркала 4-7, плоскопараллельную пластину 8, диафрагму 9, фотоприемник 10. датчик 11 линейного перемещения, вычислительное устройство 12.

Способ осуществляется следующим образом.

Освещают контролируемый объект 1 источником 2 монохроматического когерентного света 2. Получают негативное изображение границы объекта, движущееся синхронно с объектом, зеркалами 4-7, 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 иэображения границы в последовательность световых импульсов с помощью многощелевой диафрагмы 9, преобразуют световые импульсы в электS5 рические сигналы фотоприемником 10.

Вычисляют среднее расстояние между одноименными импульсами двух поспел:i

31 4 вательностей вычислительным устройством 12 и по этому результату определяют фактический размер объекта.

При этом погрешность определения размера объекта, обусловленная нестабильностью скорости перемещения, флуктациями светового потока, нестабильностью параметров фотоприемника, снижается за счет формирования в плоскости анализа негативного изображения, границы объекта при соответствующей Фотоэлектрической обработке светового потока, Формула изобретения

Фотоэлектрический способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что освещают контролируемый объект, перемещают его с постоянной скоростью, регистрируют сигнал о пройденном пути, регистрируют про вэаимодействовавший с объектом световой поток в плоскости анализа и осуществляют фотоэлектрическую обработку светового потока, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, перед фотоэлектрической обработкой формируют в плоскости анализа негативное иэображение 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

Бернштейн А.С., Джохадзе Ш.P. и Перова Н.И. Фотоэлектрические измерительные микроскопы. М ., "Машиностроение", 1976, с.28.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 176074, кл. G 01 В 11/04, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

N 533817, кл. G 01 В 11/24, 1976 (прототип ).

926531

Составитель С. Грачев

Редактор И. Голаковски Техред А. Бабинец Корректор А.ференцЗаказ 2954/35 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4