Способ определения диаметра отверстий

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частг нести к фетоэлектрическим способам контроля диаметра отверстий. Целью изобретения является повышение точности измерения диаметра за счет исключения влияния на точные измерения . величины диаметра. Для этого освещают объект с контролируемым отверстием коллимированным пучком монохроматического излучения и за отверстием по оси распространения пучка фиксируют координаты вдоль этой .оси трех последовательных центральных минимумов интенсивнести в дифракционной картине, получаемой при дифракции света на отверстии. На основе зафиксированных значений координат рассчитывают диаметр контролируемого отверстия. 1 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1413415 А1 (51)4 G 01 В 11 12

ВСЕСРЮ Ю 4% ! 13,", „,„13 j (сннлнотннi"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4220648/25-28 (22) 02.04.87 (46) 30.07.88. Бюл, М 28 (71) Институт электроники AH БССР (72) В.К.Александров, E.В.Галушкон

Ю.Н.Биенко и В.Н.Ильин (53) 531 ° 717 (088.8) (56) Koedam Н. I)etermination of

small dimensions by difraction of

laser beam. — Philips Technical Rev, ч.27, 1966, М 7, р.208-210. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАИЕТРА

ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в част-. ности к фотоэлектрическим способам контроля диаметра отверстий. Целью изобретения является повышение точности измерения диаметра эа счет исключения влияния на точные иэмерениявеличины диаметра. Для этого освещают объект с контролируемым отверстием коллимированным пучком монохроматического излучения и за отверстием по оси распространения пучка фиксируют координаты вдоль этой,оси трех последовательных центральных минимумов интенсивности в дифракционной картине, получаемой при дифракции света на отверстии. На основе зафиксированных эначеHHH координат рассчитывают диа- а метр контролируемого отверстия. 1 ил.

1413415

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к фотоэлектрическим способам контроля диаметра и формы отверстий.

Цель изобретения — повышение точности измерения диаметра путем исключения влияния на точность измерения величины диаметра отверстий (обеспечение инвариантности способа к величине диаметра отверстий).

На чертеже изображена оптическая схема устройства для осуществления способа.

Оптическая схема содержит лазер

1, первый светоделитель 2, первый коллиматор 3, узел 4 крепления объекта с контролируемым отверстием, объектив 5, первую диафрагму 6, первый фотоэлемент 7, призму 8, второй колли- 2О матор 9, второй светоделитель 10> отражатель 11 опорный, отражатель 12 измерительный, каретку 13, вторую 14 и третью 15 диафрагмы, второй 16 и третий 17 фотоэлементы и электронный 25 блок 18.

Способ осуществляют следующим образом.

Световой луч от источника когерентного монохроматического источни- 30 ка †лазера 1 направляют на первый светоделитель 2, который разделяет входящий луч на два вторичных взаимно перпендикулярных луча равной интенсивности. Затем один из вторичных пучков направляют в первый коллиматор 3, получают расширенный параллельный пучок света, в ходе которого в узле крепления устанавливают объект контроля (деталь с отверстием). О

При этом в результате дифракции лазерного пучка на отверстии последовательно одно эа другим по его оси формируются дифракционные изображения измеряемого объекта с минимумами интенсивности в центре. Эти дифракционные изображения увеличиваются объективом 5 и проецируются на плоскость первой круглой диафрагмы 6, которая вырезает центральную зону.

Первый фотоэлемент 7 регистрирует освещенность центральной зоны каждого дифракционного иэображения отверстия на диафрагме 6.

Э

Другой вторичный пучок света, 55 которому посредством призмы 8 задается направление, перпендикулярное первому, расширяется вторым коллиматором 9 и поступает в интерферометр, собранный по сХеме Майкельсона из следукщих оптических элементов: второго светоделителя 10, отражателя 11 опорного, отражателя 12 измерительного, установленного на каретке 13, второй 14 и третьей 15 щелевых диафрагм, сдвинутых одна относительно другой по пространственной фазе ин1 терференционной картины на второго 16 и третьего 17 фотоэлементов, электрически связанных с электронным блоком 18. Перемещая каретку

13 и установленные на ней объектив 5, диафрагму 6 и фотоэлемент 7, с помощью бесконтактного электромагнитного привода в направлении контролируемого отверстия 4 получают периодическое изменение интенсивности света центральной зоны дифракционного изображения отверстия, проецируемого объективом 5 на плоскость первой диаффрагмы 6, которое регистрируется первым фотоэлементом 7, электрически связанным с электронным блоком 18. Одновременно в электронный блок поступают электрические сигналы с второго 16 и третьего 17 фотоэлементов интерферометрического преобразователя линейных перемещений, по которым в моменты регис грации первым фотоэлементом 7 мини" мумов интенсивности дифракционных картин в электронном блоке определяют расстояние d х „и а х, пройденное кареткой 13, что адекватно линейному расстоянию между первым, вторым и тре тьим дифракционными изображениями отверстия с минимумами интенсивности ,в центре. Затем вычисляют диаметр d

\ отверстия по формуле

d=2 где — длина волны лазерного излучения.

ФормулаизобретенияСпособ определения диаметра отверстий, заключающийся в том, что освещают коллимированным пучком монохроматического излучения контролируемое отверстие, регистрируют интенсивность излучения в дифракционной картине за отверстием и олределяют диаметр отверстия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, регистрацию интенсивности осу1413415 ществляют вдоль оси пучка и фиксируют лучения в дифракционной картине, а координаты трех последовательных цен- диаметр отверстия определяют с учетом тральных минимумов интенсивности из- - зафиксированных координат.

Составитель В.Бахтин

Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Маковская

Заказ 3782/41 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.. Проектная, 4