Способ контроля кривизны поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоциАлистичЕснихРЕСПУБЛИН 1 045 19) 114 С О 1 В 9/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СГОЮЩя АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СИИ ЕТЕЛЬСТВ НЫ ПОВЕРХОБ КОНТРОЛЯ.717.2(088.8)ашвоп Я. 1 пгегйегошегс шео 2 йНегепсев Ьегмееп Сюопв. - Ьавег Росцв, 1968, ч. ретение относится к иэмериехнике и может быть испольонтроля формы плоских поверхностей, диффузно отражающих свет. Целью изобретения является повышение производительности процесса контроля, достигаемое за счет исключения необходимости фотографирования интерференционной картины и обработки негатива. Контролируемая поверхность освещается двумя парами коллимированных световых пучков, каждая из которых образует на поверхности систему интерференционных полосПоскольку пучки, принадлежащие разным парам, взаимно некогерентны, наложение интер-, ференционных картин приводит к появлению муаровых полос, по виду которых судят о кривизне поверхностей. 1 ил,ЖИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля формы плоскихповерхностей, диффуэно отражающихсвет.Цель изобретения - повышение про-,изводительности процесса контроля,достигаемое за счет исключения необ"ходимости фотографирования интерференционной картины и обработки негатива,На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа. Устройство состоит из лазера 1, светоделительного зеркала 2, плоского зеркала 3, линз 4 и 5 и фотопластинок 6 и 7, на которых предварительно выполнены голограммы двух пар коллимированных пучков, каждая иэ которых пересекается на контролируемой поверхности 8 под углом 9 .Способ осуществляют следующим образом.Пучок лазера 1 делится зеркалом 2 на два пучка равной интенсивности. Длины оптических путей пучков от светоделителя. до контролируемой поверх. ности регулируются за счет расстоя" ния между зеркалами 2 и 3 таким образом, чтобы в соответствии с длиноирезонатора лазера и числом генерируемых продольных мод взаимная когерентность двух пучков приближалась к нулю. С помощью линз 4 и 5 получают расходящиеся пучки, которыми освещаютповерхность фотопластинок 6 и 7. С записанных на них голограмм восстанавливаются две пары коллимированных пучков, которые освещают контролируемую поверхность .8.Каждая пара пучков образует на поверхности двухлучевую интерференционную картину. Картины, будучи взаимно некогерентными, складываются по интенсивности, образуя муаровые полосы. По отклонениям шага муаровых полос от рассчитываемого начального значения оценивают угол наклона поверхности относительно эталонной поверхности.За эталон при осуществлении предлагаемого способа можно принять любую идеальную поверхность, например плоскость, Пусть форма контролируемой поверхности совпадает с идеальной плоскостью, Тогда каждая пара взаимно когерентных пучков образует при пересе чении с поверхностью сетку интерференционных полос с шагом, равным ЪДВФ. (1) 5 В созср; фз .п -2где= 1,2 - номер пары пучков;Ф - длина волны излучениялазера;ц; - углы между нормалью кидеальной плоскости ибиссектрисами углов 0,Интерференционные полосы разныхсистем будут параллельны друг другу 15при условии, что углы 9 и Щ; принадлежат одной плоскости, как показанона чертеже.Так как пучки первой и второй парывзаимно некогерентны, то интерференционные картины будут двухлучевыми,а общая освещенность поверхности определяется сложением интенсивностейэтих картин.25Следовательно, при разной величинешагов д, будут наблюдаться муаровыеполосы с шагом в направлении, перпендикулярном интерференционным полосам: 30 бсср = С агсзп(-" й ) - С, (4) Э где Г - пространственная частота муаровых полос, т.е. величина, 1обратная ша 1 у: Ем д фм и С, - константы, определяемые геометрией схемы освещения. С55 Картина муаровых полоа в каждый .момент времени соответствуе 1 распределению углов наклона контролируемой с 1снаЙ (2)м Д 1 фаПодставляя (1) в (2), получим выражение шага муаровых полос через геометрические параметры схемы освещения, которое с учетом малости угла 0имеет видд- . (3)8 (созц, - созср,).Величиной характеризующей откло-нение контролируемой поверхности отвыбранной идеальной плоскости, служитвеличина угла дд между ними в каждойточке поверхности. Формальными преобразованиями выражения (3) получаемследующую формулу для расчета величи ны Ьч на основе результатов измеренийшага муаровых полос:1330457 Составитель М.Семч Техред И.Попович ректор Н. Корол Ред акта вин аж 676 ственного комитета СССбретений и открытий -35, Раушская наб д. Заказ 357 ТирВНИИПИ Госудапо делам из3035, Москва,г одписное ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная рои поверхности относительно идеальной плоскости.Учитывая малую величину углов наклона ьс, зависимость между ними и частотой полос можно считать линейной, упрощая, приведем зависимость (4) к видудр= Сй- С (Я где С - измененное значение константы. Формула изобретения Способ контроля кривизны поверхностей, заключающийся в том, что освещают контролируемую поверхность двумя .взаимно когерентными коллимированными световыми пучками, пересекающимися на поверхности, наблюдаютмуаровую картину, образующуюся присуперпозиции двух интерференционныхкартин, и по муаровой картине судято кривизне поверхности, о т л и ч аю щ и.й с я тем, что, с целью повыщения производительности процессаконтроля, одновременно с освещениемодной парой пучков поверхность освещают второй парой взаимно когерентных, но не когерентных с первой паройколлимированных световых пучков, пересекающихся на поверхности, и наблю дают. муаровую картину,.образующуюсяпри суперпозиции интерференционныхкартин, полученных от взаимодействиякаждой из пар освещающих пучков наконтролируемой поверхности.