Патент ссср 418717

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹ 1. Кл. G 0!Ь 11/30

G 01b 91 02

Заявлено 02.06.7,2 (№ 1791479/25-28) с присоединением заявки ¹

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 05.03.74. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 20.08.74

УДК 531.715.1(088.8) Авторы изобретения В. И. Саркин, В. А. Коваль, И. И. Макарова и В. А. Панов

Заявитель

МИКРОПРОФИЛОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И

ОТСТУПЛЕНИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ПРАВИЛЪНОЙ

ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля качества поверхностей с локальными микронеровностями и для контроля отступлений поверхностей от»равильной геометрической формы.

Известен микропрофилометр МИИ-12, содержащий однообъективный двухлучевой микроинтерферометр и наблюдательную систему со спектроскопом.

Условием получения интерференционных полос на спектре изохроматических полос, как известно, является разность хода 6 между. ветвями интерферометра. В приборе МИИ-12 на спектре получается всегда пять полос, так как разность хода 6 — величина постоянная и получается за счет утолщения на 5,5 мкм плоско-параллельной пластины в ветви сравнения параллельной пластины в ветви сравнения интерферометра.

Таким образом, известный микропрофилометр обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что постоянное число полос на спектре, с помощью которых происходит измеренис величин дефектов обработки поверхностей, ограничивает область измерения и не дает высокой точности измерений в некоторых диапазонах классов чистоты.

Предлагаемый микропрофилометр отличас ся от известного тем, что, с целью расшпрсния диапазона и повышения точности контроля, микроинтерферометр выполнен двухобъективным, а в одну из его ветвей введсна оптическая деталь псрсмспной толщины для созда5 пия регулируемо»Io величине разности хода между ветвями, интерферометра, представляющая собой, например, стеклянный или воздушный компснсатор.

10 На чертеже изображена принципиальная оптичсская схема прсдлагаемого микропрофилометра. Микропрофилометр содержит осветительную систему, двухобъективный микроинтерферометр, имеющий две интерференцион15 пые ветви (рабочую и ветвь сравнения), наблюдательную систему со спектроскопом.

Осветительная систсма состоит из источника света 1, коллектора 2, зеркала 3, апертур1гой диафрагмы 4. линзы 5, светофильтра 6, поле20 вой диафрагмы 7, зеркала 8, проекционного объектива 9.

Коллектор 2 и зеркало 3 проектирую" источник света 1 в апертурную диафрагму 4, расположенную в передней фокальной плоско25 сти л1гнзы 5. Зсркало 8 и проекционный объeIcTIIB 9 13;Ic cTc c,л пизой 5 п11осктпру 10Т 311ср.III IIôP I1 м3 4 B плос :.ость

3pa IIIII .. 1пкрообъск I IInoD 10 11 1 1. ОбъекTIIII 9 проектирует полсвую диафрагму 7 в бсско30 нечность.

418717

Рабочая интерферационная ветвь состоит из испытуемой поверхности 12, микрообъектива

10 оптической детали 13 переменной толщины и светоделительной пластины 14.

Ветвь сравнения состоит из поверхности 15 сравнения, микрообъектива 11, плоскопараллельной пластины 16, компенсационных клиньев 17 и светоделительной пластины 14.

Наблюдательная ветвь со спектроскопом состоит из объектива 18, призмы 19, зеркала

20, щели 21, окуляра с вынесенным зрачком

22, дифракционной решетки 23, светоделительной призмы 24, призмы 25, окуляра 26 с сеткой 27, коллектора 28 и лампы 29.

По принципу действия прибор представляет собой двухлучевой микро-интерферометр, обеспечивающий получение полос разного наклона, локализованных в бесконечности, которые с помощью светоделительной пластины 14, объектива 18, призмы 19, зеркала 20 переносятся в плоскость щели 21. В тех местах испытуемой поверхности, где имеются неровности, изменяется разность хода в интер ферирующих пучках, и интерференционные полосы искривляются. По величине исккривления можно измерять величину неровности.

Работает предлагаемый микропрофилометр следующим образом.

Щель 21 выделяет на испытуемой поверхности узкий участок, профиль которого и рассматривается с помощью спектроскопа. На спектре за спектроскопом появляются изохроматические интерференционные полосы — полосы равного хроматического порядка, искривление которых измеряется с помощью окуляра 26 с сеткой 27. Различные величйны неровностей вызывают различные по величине искривления полос. Для повышения точности измерения необходимо иметь возможностьиз5 менять число полос в поле наблюдения, что осуществляется в данном устройстве деталью

13, которая позволяет ввести дополнительную регулируемую разность хода между ветвями интерферометра и получить тем самым оптиM мальное для данного класса чистоты число изохроматических полос.

В предлагаемом микропрофилометре роль оптической детали переменной толщины выполняют ахроматические клинья, что позволя15 ет при замене спектроскопа на обычный окуляр и установке клиньев в нулевое положение превратить микропрофилометр в микроинтерферометр для измерения величин шероховатости деталей, толщин пленок и величин де20 формации.

Предмет изобретения

Микропрофилометр для контроля качества

25 и отступлений поверхностей от правильной геометрической формы, содержащий двухлученой микроинтерферометр и наблюдательную систему со спектроскопом, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона и

30 повышения точности контроля, микроинтерферометр выполнен двухобъективным, а в одну из его ветвей введена оптическая деталь переменной толщины для создания регулируемой по величине разности хода между ветвями ин35 терферометра, представляющая собой, например, стеклянный или воздушный компенсатор.

418717

Составитель Лобзова

Техред Т. Курилко

Корректор Л. Чуркина

Редактор И. Квачадзе

Типография, пр. (апунова, 2

Заказ 1771/8 Изд. № 551 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5