Устройство для контроля шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования и контроля шероховатости движущихся поверхностей. Цель изобретения - повышение чувствительности контроля за счет максимального использования рассеянной составляющей отраженного потока . Устройство содержит источник 1 излучения , помещенный Перед световодом 2, поверхность скошенного входного торца которого имеет сферическую форму, фотоприемник 3 с концентрическими чувствительными зонами 4 и 5, разделенными нечувствительной зоной 6 той же формы, в отверстии которого помещен световод 2 Поверхность скошенного входного торца световода 2 имеет сферическую форму, излучение от источника 1 излучения проходит в каждом волокне световода 2 под одним и тем же углом к его оптической оси. и поле облученности является осесимметричным и имеет кольцевую формуч Так как чувствительные площадки фотоприемника 3 выполнены в виде концентрических зон 4 и 5, разделенных зоной 6 нечувствительности той же формы, то разделение составляющих потока улучшается и чувствительность увеличивается за счет максимального использования постоянной составляющей отраженного потока 2 ил. (Л 2 00 00 XI фиг

союз советских социАлистическИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I)) (я)э G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 .,, .. .. 2 (21) 4908525/28, тока. Устройство содержит источник 1 иэлу(22) 25;12.90,; чения, помещенный Aepeii световодом 2, по(46)15,07.92. Бюл. ¹26; . верхность скошенното входного торца (71) Киевский политехнический институт им. которого имеет сферическую форму, фото50-летия Великой Октябрьской социалйсти- приемник 3 с концентрическими чувствической революции :.:: -, -:;. тельными зонами 4 и 5, разделенными (72) И..С.Мельник, Г.П;Комаров, И;В;Крав- нечувствительной зоной 6 той же формы, в ченко, А,M. Кривохижа, Е. В. Лазаренко .. отверстии которого помещен световод 2, А.А,Моленко g Q.Â;Ïòàøíèê .:,:.. Поверхность скошенного входного торца (53) 531.715.27(088;8),:: световода 2 имеет сферическую форму, из(56) Авторское свидетельство СССР лучение от источника 1 излучения проходит

¹ 1518670, кл. 6 01 В 11/30, 1989..:.. в.каждом волокне световода 2 под одним и . Авторское свидетельство СССР тем же углом к его оптической оси, и поле №- 1374045, кл. G 01 В 11/30, 1986. :..... облученности является осесимметричным и (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЙ ШЕРО- имеет кольцевую форму, Так как чувствиХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ,, тельные-площадки фотоприемника 3 выпол(57) Изобретение относится к измеритель- . нены в виде концентрических эон 4 и 5, 3 ной технике и предназначено для исследо- разделенных зоной 6 нечувствительности ванйя и контроля шероховатости той же формы, то разделение составляющих движущихся поверхностей. Цель изобрете-. потока улучшается и чувствительность увения — повйшение чувствительности контро-: личивается за счет максимального испольля за счет максимального использования зования постоянной составляющей Б рассеянной составляющей отраженного по- ...отраженного потока, 2 ил;

1747887

20

25 ка

35

45

Изобретение относится к измерительной.технике и предназначено ля исследования и контроля шероховатости движущихся поверхностей.

Известно устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее точечный источник излучения (светодиод), . установленный в отверстии фотоприемника, подключенного к регистратору. На чувствительную площадку фотоприемника нанесено интерференционное покрытие переменной толщины, определяемой из условия максимального отражения зеркальной составляющей лучистого потока. 8 этом устройстве выделение рассеянного излучения осуществляется на основе интерференционных явлений в тонких пленках.

Недостатком такого устройства явля= ется низкая чувствительность, так как в свяэи с разным угловым распределением зеркальной и рассеянной составляющей изээ конечного размера источника излучения часть зеркальной .составляющей попадает йа чувствительную площадку фотоприемни: Известно также устройство для контроля линейных перемещений, способное контролировать шероховатость поверхности, содержащее источник излучения, размещенный перед входным торцом на оптической оси цилиндрического осветительного световода, приемный световод, фотоприемник, регистрирующее устройство. Приемный световод, располагаемый между фотоприемником и контролируемым обьектом, выполнен в виде жгута волокон, опеченных на торце, обращенном к фотоприемнику, и образующих кольцевую зону вокруг осветительного световода на другом тор.це.Принцип действия устройства основан на изменении лучистого flOTOKB, попадающего на фотоприемник после отражения от поверхности объекта при изменении расстояния между входным торцом приемного световодэ и освещенной микроплощадкой поверхности объекта вследствие шероховатости поверхности при движении последней;

Недостатком данного устройства явля-. ется малая чувствительность вследствие большихх потерь излучения на входном торце приемного световода, поскольку освещающий пучок лучей не формируется в кольцевую зону и преимущественно отражается обратно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее источник излучения, световод, перед скоЮ шенным торцом которого помещен источник, фотоприемник с кольцевыми концентрично расположенными чувствительными зонами, разделеннйми нечувствительной. зоной, в отверстии которого помещен световод так, что его ось перлендикулярйа чувствительной площадке фотоприемника, а также помэщеннйе в корпус и залитые компаундом выводы регистратора..

Недостатком такого устройства является низкая чувствительность, поскольку используется только небольшая часть рассеянной компоненты отраженного потока и вследствие неконцентричного распределения облученности смешиваются зеркальная и рассеянная компоненты.

Цель изобретения — повышение чувствительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что. в устройстве для контроля шероховатости поверхности, содержащем регистратор и последовательно установленные источник излучения, световод, выполненный со сКошенным входным торцом, и фотоприемник, чувствительная площадка которого выполнена в виде двух кольцевых концентрично . расположенных эон, разделенных зоной нечувствительности, имеющий отверстие, в котором расположен световод так, что его ось перпендикулярна чувствительной площадке фотоприемника, поверхность скошенного входного торца выполнена сферической формы, иэ-за чегЬ излучение от источника света проходит в каждом волокне световода под одним и тем же углом к его оптической оси, и поле облученности является осесимметричным и имеет кольцевую. форму, соответствующую чувствительным площадкам фотоприемника. При этом максимально используется рассеянная составляющая отраженного потока, что повышает чувствительность контроля.

В известном устройстве границы поля облученности, создаваемого световодом со скошенным входным торцом, не являются осесимметричными и использование фотоприемника с чувствительной площадкой, выполненной в виде двух кольцевых концентрично расположенных зон, приводит к перераспределению диффузной и зеркальной составляющих рассеянного потока по различным площадкам, в результате чего разделение составляющих потока ухудшается и чувствительность снижается.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с известным является также то, что изготовление сферического торца световода .в нем более Экономично, так как криволинейная сферическая поверхность достигается естественным путем при

Составитель Е.Лазаренко

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор М.Петрова. Заказ 24Я2 :.Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Па гент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 1747887 6 использовании традиционного оборудова- При движении поверхности 8 форма сигнания для шлифовки и полировки с нежестким ns на выходе регистратора 7 соответствует креплением основания инструмента (на- микропрофилю поверхности 8 по линии, копример, войлочные круги). торую сканирует поле облученности устройНа фиг. 1 показаны устройство и ход 5 ства. лучей s системе; на фиг. 2 — светочувстви- Формула и зоб рете н ия тельные площадкифотоприемника. Устройство для контроля шероховато - Источник 1 излучения через световод 2 сти поверхности, содержащее регистратор— освещает микроплощадку на поверхности 8. и последовательно установленные источник

При этом поле облученности на поверхно- 10 излучения, световод, выполненный со ско-. сти 8 имеет кольцевую форму. При идеально шенным входным торцом, и фотоприемник; ровной поверхности 8 излучение после от- чувствительная площадка которого выполражения от нее попадает на зону 6 нечувст- нена в виде двух кольцевых концентрично вител ьности фотоприемника, 3, расположенных зон, разделенных зоной не-. электрический сигнал на выходе регистра- 15 чувствительности, имеющий отверстие, в тора отсутствует. При наличии микронеров- котором расположен световод так, что его ностей на поверхйости 8 часть излучения, ось перпендикулярна чувствительной плоотклоняясь, попадает после отражения на щадкефотоприемнйка, дтл ич а ю щееся чувствительные зоны 4 и 5 фотоприемника тем, что, с целью повышения.чувствитель3, на выходе регистратора 7 появляется 20 .ности контроля, поверхность скошенного электрический сигнал, амплитуда которого входного торца выполнена сферической зависит от шероховатости поверхности 8, формы. ф