Способ определения диаметра отверстий и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 082 19)(11)51)5 6 01 В 11/12 ТЕН стия жен ом. Излучение лаз матором 2 и делятГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электроники АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1413415, кл. 6 01 В 11/12, 1988,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРАОТВЕРСТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛ Е Н ИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано приизмерении диаметра отверстий. Целью изобретения является повышение точности засчет исключения ошибок, связанных с влиянием на регистрируемые параметры длиныотверстия, и повыщение информативностипутем определения длины отверстия. Освещают контролируемое и эталонное отверИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий,Целью изобретения является повышение точности за счет исключения ошибок, связанных с влиянием на регистрируемые параметры длины отверстия, и повышение информативности путем определения длины отверстия.На чертеже изображена оптическая схема устройства для определения диаметра отверстий,Устройство содержит лазер 1, оптически связанные коллиматор 2 и первый светоделитель 3, первую призму 4, второй светоделитель 5, оптически связанный с отражателем 6первым фотоприемником 7, диафрагму 8, установленную перед входом первого фотоприемника 7, оптически свяФормируют деиствительное изобраие эталонного отверстия. Формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверстия и действительное изображение от его выходной плоскости. сравнивают действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий, фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка, формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверстия, добиваются совпадения этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют диаметр отверстия и его длину, 2 с,п, ф-лы, 1 ил. занные обьектив 9 и второй фотоприемник 10, узел 11 крепления объекта 12 с контро- лируемым отверстием, вторую призму 13, установленную между первой призмой 4 и вторым светоделителем 5, диафрагму 14 с эталонным отверстием, установленную между второй призмой 13 и объективом 9, коммутатор 15, установленный между диафрагмой 14 с эталонным отверстием и обьективом 9 под углом 45 к его оси, диафрагма 14 с эталонным отверстием механически связана с отражателем 6 с возможностью совместного перещения, а узел 11 крепления размещен между первым светоделителем 3 и коммутатором 15,Способ осуществляют следующим образера 1 коллимируют колли- первым светоделителем 3на два пучка: прошедший и отраженный.Отраженным пучком освещают контролируемое отверстие. Прошедший пучок последовательно отражается первой призмой 4 и второй призмой 13. Этим пучком освещают 5 . эталонное отверстие и с помощью объектива 9 получают его действительное изображение на втором фотоприемнике 10, Отраженный первым светоделителем 3 пучок излучения после прохождения контролируе мого отверстия отражается коммутатором 15, проходит объектив 9 и попадает на второй фотоприемник 10, С помощью фотоприемника 10 регистрируют интенсивность излучения в дифракционной картине вдоль оси пучка 15 излучения, прошедшего отверстие, и фиксируют координаты трех последовательных центральных минимумов интенсивности излучения в дифракционной картине. Формируют дифракционное изображение от входной 20 плоскости контролируемого отверстия и действительное иэображение от его выходной ,плоскости. Действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий сравнивают с помощью коммутатора 15, вы полненного с зеркальными участками, чередующимися с равными им по размеру и форме прозрачными участками, Коммутация изображений осуществляется вращением коммутатора 15. Фиксируют координату эта лонного отверстия, соответствующую его положению при получении действительного изображения, и принимают ее за начало отсчета. Эталонное отверстие перемещают вдоль пучка, вместе с ним перемещается 35 отражатель 6. Отражатель 6 со вторым светоделителем 5 образуют линейный интерферометр Майкельсона, В интерферометр поступает часть излучения от первой призмы 4, не попавшая на вторую призму 13. 40 Проинтерферировавшее излучение регистрируется первым фотоприемником 7, по сигналу с которого определяют величину совместного перемещения диафрагмы 14 с эталонным отверстием и отражателя 6. При 45 перемещении эталонного отверстия формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого, отверстия, добиваются совпадения сравниваемых изображений, при сов падении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют диаметр отверстия. С учетом зафиксированных координат 55 определяют длину отверстия. Длину отверстия вычисляют по формуле1 = (В + ЬВ) /23(пк + пе),.0 =2 е 9 - относительна ы с эталонным отве оордината диафрагием. мула изобретения 1. Способ определения диаметра отверстий, заключающийся в том, что освещают контролируемое отверстие, регистрируют интенсивность излучения в дифракционной картине вдоль оси пучка излучения, прошедшего отверстие, фиксируют координаты трех последовательных центральных минимумов интенсивности излучения в дифракционной картине и определяют диаметр отверстия с учетом зафиксированных координат, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и информативности путем определения длины отверстия, одновременно с контролируемым освещают эталонное отверстие, получают .его действительное изображение, после освещения отверстий формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверстия и действительное изображение от его выходной плоскости, сравнивают действительные изображения контролируемого и эталонного отверстий, фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка, формируют его дифракционные изображения и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверстия, добиваются совпадения этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверстия, принимают ее за окончание отсчета и находят разность зафиксированных координат, по которой определяют длину отверстия.2. Устройство для определения диаметра отверстий, содержащее лазер, оптически связанные коллиматор и первый светоделитель, первую призму, второй светоделитель, оптически связанный с отражателем и первым фотоприемником, диафрагму, установленную перед входом первого фотоприемника, оптически связанные объектив,и второй фотогде В - радиус отверстия; Л В - разность радиусов контролируемого и эталонного отверстий; 1 - длина волны; ое - полное число минимумов интенсивности в дифракционной картине; щ - число колец минимумов интенсивности в дифракционной картине контролируемого отверстия.Диаметр отверстия вычисляют по фор- муле.Осауленко акто Подписноезобретениям и открытиям прРаушская наб., 4/5 КНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 приемник и узел крепления объекта с контролируемым отверстием, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и информативности путем определения длины отверстия, оно снабжено второй призмой, установленной между первой призмой и вторым светоделителем, диафрагмой с эталонным отверстием, установленной аказ 4237 Тираж,ВНИИПИ Государственного комитета и 113035. Москва, Жмежду второй призмой и объективом, коммутатором, установленным междудиафрагмой с эталонным отверстием и объективом под углом 45 к его оси, диафрагма с эталонным 5 отверстием механически связана с отражателем с возможностью совместного перемещения, а узел крепления размещен между . первым светоделителем и коммутатором,