Способ контроля линейных размеров объекта

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ гур К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТВ й инсти во СССР 1981. СССР 1970. ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к измертельной технике и может быть испол зовано для контроля размеров и формыглубоких отверстий малого диаметра,тонких нитей, шариков малого диаметра. Цель изобретения - повьппение точности контроля и обеспечение возможности контроля формы поверхностиобъекта. Объект Б с контролируемойповерхностью освещают лазером 1. Засчет этого формируют волновое полеот объекта 6, С помощью первой линзы 2 осуществляют прямое Фурье-пре,ЯО 134863(50 4 С 01 В 11/02, 11/ образование пространственного волнового поля от объекта. Помещая в преобразованное волновое поле частотную маску 3, реализуют свертку фурье-образа волнового поля от объекта 6 с частотной маской. Вторая линза 4 осуществляет обратное фурье-преобразование пространственного волнового поля, прошедшего через частотную маску 3. В фокальной плоскости второй линзы 4 с помощью фотоприемника 5 регистрируют максимальное значение амплитуды полученного после обратного фурье- преобразования волнового поляПервая линза 2, частотная маска 3 и вторая линза 4 представляют собой прост- с ранственно-инвариантна фильтр, согЮ ласованный с данным сигналом Б(хуу). Сигналу огх,у) соответствует волновое поле от эталонного объекта. Согласованность фильтра с Б(хуу) достигается тем, что амплитудный коэффициент частотной маски 3 пропорционален сопряженному фурье-образу волнового поля от эталонного объекта. Если на вход фильтра подается сигнал 8(х,у)р Риф то поле, прошедшее через маску 3, 00О)1348638 представляет собой плоскую волну,которая фокусируется в яркую точкув фокусе второй линзы 4. Если навход фильтра поступает сигнал, отличный от Б(х,у), то кривизна преобразованного по Фурье волнового фронта от объекта 6 не компенсируетсямаской 3 и прошедший через фильтрсвет уже не будет собираться в яркую Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров и формы глубоких отверстий малого диаметра, тонких нитей, шариков малого диаметра и т.п. 5Цель изобретения - повышение точности контроля и обеспечение возможности контроля формы поверхности объекта за счет учета амплитудно-фазовых соотношений волнового поля эа частотной масКой в каждой точке, а также путем применения частотной маски специального вида.На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ контроля линейных размеров объекта,Устройство содержит лазер 1 и последовательно установленные по ходу светового луча первую линзу 2, частот ную маску 3, вторую линзу 4 и фото- приемник 5.Устройство работает следующим образом.Объект 6 с контролируемой поверх 25 ностью освещают лазером 1. За счет этого формируют волновое поле от объекта 6. Например, интерферируют падающие и отраженные от объекта 6 лучи, дифрагируют падающие лучи при малых размерах объекта 6.С помощью первой линзы 2 осуществляют прямое Фурье-преобразование пространственного волнового поля от объекта 6. Помещая в преобразованное 35 волновое поле частотную маску 3, реализуют свертку Фурье-образа волнового поля от объекта 6 с частотной маской 3. Вторая линза 4 осуществляет обратное фурье-преобразование прост ранственного волнового поля, прошедточку в фокусе линзы 4. Таким образом, степень соответствия волновогополя от объекта эталонному можнопроверять по максимальной амплитудеволнового поля в фокусе второй линзы 4. Степень соответствия волновогополя от объекта эталонному однозначно определяет отклонение формы поверх"ности контролируемого объекта. 1 ил. шего через частотную маску 3. В фокальной плоскости второй линзы 4 с помощью фотоприемника 5 регистрируют максимальное значение амплитуды полученного после обратного Фурье-преобразования волнового поля.Первая линза 2, частотная маска 3 и вторая линза 4 представляют собой пространственно-инвариантный фильтр, согласованный с данным сигналом Б(х,у). Сигналу Б(х,у) соответствует волновое поле от эталонного объекта. Согласованность фильтра с Б(х,у) достигается тем, что амплитудный коэффициент частотной маски 3 пропорционален сопряженному Фурье-образу волнового поля от .эталонного объекта. Если на вход фильтра подается сигнал Б(х,у), то поле, прошедшее через маску 3, представляет собой плоскую волну, которая фокусируется в яркую точку в фокусе второй линзы 4. Если на вход фильтра поступает сигнал, отличный от Б(х,у), то кривизна преобразованного по Фурье волнового фронта от объекта 6 не компенсируется маской 3, и прошедший через фильтр свет уже не собирается в яркую точку в фокусе линзы 4. Таким образом, степень соответствия волнового поля от объекта 6 зталонному можно проверять по максимальной амплитуде волнового поля в фокусевторой линзы 4. В свою очередь, степень соответствия волнового поля отобъекта 6 эталонному однозначно определяет отклонение формы поверхностиконтролируемого объекта 6.1348638 Составитель Л. ЛобэоваРедактор И. Касарда Техред М.Ходанич Корректор Н. Король Заказ 5178/39 Тираж 676 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияСпособ контроля линейных размеров объекта, заключающийся в том, что формируют пространственное волновое5 поле от объекта, осуществляют прямое фурье-преобразование пространственного волнового поля в частотную область, помещают в преобразованное волновое поле частотную маску, соответствующую эталонному объекту, и судят о линейном размере объекта, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля и обеспечения воможности контроля формы поверхности объекта, амплитудный коэффициент частотной маски выбирают пропорциональным сопряженному фурье-образу пространственного волнового поляот эталонного объекта, осуществляютобратное фурье-преобразование иэ частотной области пространственного волнового поля, прошедшего через частотную маску, и регистрируют максимальное значение амплитуды полученногопосле обратного фурье-преобразованияпространственного волнового поля, покоторому судят о форме поверхностиобъекта.