Способ измерения размеров изделия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 6 01 В 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ql 4

С) (21) 4812280/28 (22) 08.03.90 (46) 23.05.92. Бюл. N 19 (71) Полтавский инженерно-строительный институт (72) Н.В,Галай, Н,В,Ермилова, Г.M.Ëûñåíêo и И.B,ØåêåooB (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 221312, кл. G 01 В 11/08, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1211598, кл. G 01 В 11/02, 1986, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины стенок

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины стенок и диаметра прозрачных кварцевых трубок при производстве газоразрядных ламп, Известен способ, в котором пучок света направляют на поверхность трубки под определенным углом, вследствие чего он отражается как от внешней, так и от внутренней ее поверхности, и оба отраженных луча фиксируются на экране. Учитывая расстояние между ними, угол падения первичного пучка и коэффициент преломления материала трубки, вычисляют толщину стенки, Однако этот способ имеет низкую точность и производительность при контроле трубок, Известен также способ измерения изделия, заключающийся в том, что облучают

„„. Ы„„1735710 А1 и диаметра прозрачных кварцевых трубок при производстве газоразрядных ламп.

Целью изобретения является повышение достоверности при измерении трубок из кварцевого стекла, Исследуемую трубу облучают когерентным излучением в направлении, параллельном ее геометрической оси,равномерно перемещают относительно источника таким образом, что сфокусированный луч, проходящий строго по ее диаметру, вызывает свечение кварцевого стекла при попадании на торец вследствие рассеивания света в кварце, толщину стенки определяют длительностью рассеянного свечения кварцевого стекла, а внутренний диаметр— временным интервалом между концом и началом свечения противоположных стенок трубки, 1 ил, измеряемое изделие когерентным излучением, осуществляют взаимное смещение пучка излучения и определяют диаметр изделия.

Однако этот метод не обеспечивает достоверности при измерении размеров кварцевых трубок, Цель изобретения — повышение достоверности при измерении трубок из кварцевого стекла.

Поставленная цель достигается тем, что исследуемую трубку облучают когерентным излучением со стороны торца в направлении, параллельном ее геометрической оси, взаимное смещение производят в плоскости, проходящей через ось трубки строго по ее диаметру, регистрируют свечение кварцевого стекла при попадании на торец вследствие рассеивания света в кварце, тол1735710

55 щину стенки определяют длительностью рассеянного свечения кварцевого стекла, а . внутренний диаметр — временным интервалом между концом и началом свечения противоположных стенок трубки.

На фиг,1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит источник 1 когерентного излучения, оптическую систему 2, установленную в плоскости источника 1, устанавливаемый сбоку измеряемой трубки 3 фотоэлектрический преобразователь 4 и блок 5 обработки сигнала.

Способ осуществляют следующим образом.

Так как излучение источника 1 обладает малым углом рассеивания, но в то же время диаметр его луча не удовлетворяет требуемой точности, то для лучшей фокусировки

его сначала рассеивают, используя рассеивающую линзу, а затем фокусируют собирающей линзой в пятно диаметром около 30

10 м на торец исследуемой трубки 3, При равномерном перемещении трубки в момент попадания лазерного луча на торцовую стенку появляется интенсивное свечение кварцевого стекла вследствие рассеивания света, в результате чего фотоэлектрический преобразователь 4, расположенный сбоку трубки 3, вырабатывает последовательность электрических импульсов, длительность которых пропорциональна толщине стенок трубки, а временные интервалы между импульсами — диаметру трубки. Блок 5 обработки сигналов по длительности импульсов и временным интервалам между ними производит определение толщины стенки и диаметра, а также вырабатывает различные команды, необходимые для автоматизации измерений и корректировки, вводимых в результате измерений для компенсации погрешности, получаемой за счет изменения расстояния от источника до объекта.

Незначительные отклонения (3 — 5%) параллельности стенки трубки оси лазерного

5 луча не нарушают заданной точности измерения, так как при попадании луча на боковую стенку в ней не происходит рассеивания света вследствие отражения от гладкой поверхности, а величина ошибки от наклона торца

10 составляет не более 7 10 м (0,3 Q, При этом фотоприемник необходимо устанавливать сбоку трубки в плоскости, перпендикулярной плоскости распространения луча лазера, иначе он может быть засвечен при

15 попадании луча на боковую стенку трубки.

Порог срабатывания считывающего устройства выбирается достаточно высоким с тем, чтобы небольшая фоновая засветка трубки в момент прохождения лазерного лу20 ча через ее отверстие не приводила к ошибкам измерений, Температура трубки не оказывает существенного влияния на свойство кварцевого стекла рассеивать свет, что дает возможность включать эту систему в

25 технологический цикл производства трубки.

Формула изобретения

Способ измерения размеров изделия, заключающийся в том, что облучают объект пучком когерентного излучения, осуществ30 ляют взаимное смещение изделия и пучка излучения и определяют размеры изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при измерении параметров кварцевых трубок, трубку облу35 чают со стороны торца, взаимное смещение производят в плоскости, проходящей через ось трубки, и определяют толщину стенки трубки по длительности рассеянного свечения кварца и внутренний диаметр по вре40 менным интервалам между началом и концом свечения противоположных стенок трубки, 1735710

Составитель В.Климова

Техред М,Моргентал Корректор Н.Король

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1810 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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