Оптико-электронный профилоскоп

ОПИСАНИЕ 315022ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советоких Социалистических Республик( 1416353 25-28 1 Ь 11/2 явлено 16.11.1 присоединением заявкиПриорите Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 531.715(088.8 Опубликовано 21.1 Х.1971. Бюллетень28Дата опубликования описания 14.ХП.1971 Авторы зобретени А, И, Карташев и С. Н. Ивашевский 3 аявител ИКО-ЭЛЕКТРОННЬЙ ПРОФИЛОСКОП Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в машиностроении (при контроле обработки деталей, контроле чистоты поверхности), в метрологии и в других областях, где требуется контроль 5 профиля изделий.Известен оптико-электронный профилоскоп, содержащий электроннолучевую трубку, оптическую систему, фотоприемник и усилитель сигнала, вход которого подключен к фотопри емнику, а выход которого связан с вертикально отклоняющими пластинами трубки.Предлагаемый профилоскоп отличается от известного тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерения, он снабжен 15 устройством для развертки изображения светового пятна по измеряемому обьекту, расположенным перед экраном трубки и выполненным, например, в виде плоскопараллельной пластины и привода, вращающего пластину, 20 непрозрачным полуэкраном, установленным перед фотоприемником, регистрирующим устройством, подключенным к выходу усилителя, а оптическая система профилоскопа выполнена в виде трех объективов, первый из которых 25 установлен между устройством для развертки изображения и измеряемым объектом и проектирует световое пятно с экрана трубки на измеряемыи обьект, второй установлен между. измеряемым объектом и непрозрачным полу экраном и проектирует модулированныи профилем поверхности измеряемого объекта световой поток на полуэкран, а третий установлен между фотоприемником и полуэкраном и проектирует световой поток на фотопрпемник.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого профилоскопа.Профилоскоп содержит электроннолучевую трубку 1, устройство для развертки изображения светового пятна по измеряемому объекту, выполненное в виде плоскопараллельной пластины 2 и привода 3, объективы 4 - 6, непрозрачный полуэкран 7, зеркала 8 - 10, фотоприемник 11, усилитель 12, регистрирующее устройство 13 с показывающим приоором 14.Оптико-электронный профилоскоп работает следующим образом.Источником света является сфокусированное светящееся пятно на экране электроннолучевой трубки 1, Профилирование участка поверхности осуществляется узким пучком света, получаемым с помощью объектива 4, проецирующего свет на измеряемый объект 1 э прп угле падения 45. Для осуществления периодического сканирования совокупности неровностей на выбранном участке поверхности проектируемым пятном в направлении, перпендикулярном чертежу, имеется устройство для развертки (дефлектор), представляющее собой, например, плоскопараллельную пластш.у 2, 315022вращающуюся от привода 3. Отраженный от поверхности измеряемого объекта 15 под углом 45 световой поток объективом 5 направляется на кромку непрозрачного полуэкрана 7, закрывающего половину поля зрения прибора с помощью зеркал 9 и 10. Далее прошедшая часть светового потока объективом б собирается на фотоприемник П, Если исследуемый участок поверхности идеально гладок и не имеет неровностей, то при движении пятна по этому участку его изображение не будет выходить за пределы кромки полуэкрана, и освещенность фотоприемника будет оставаться постоянной и равной половине исходной, так как кромка полуэкраца приходится ровно посередине изображения пятна. В случае появления неровностей изображение пятна относительно полуэкраца начнет смещаться вниз или вверх в вертикальном направлении, что вызовет уменьшение или увеличение освещенности за полуэкрацом в зависимости от характера неровностей (выступы или впадины). Следовательно, малейшие смещения изображения пятна вызовут появление электричсского сигнала в цепи фотоприемника 11. Такой сигнал, по амплитуде и частоте соответствующий характеру неровности, подается через усилитель 12 на вертикально отклоняющие пластины трубки 1 и фактически является сигналом обратной связи, так как смещает пятно ца экране трубки 1 до тех пор, пока не наступает равновесие между приращением освещенности, вызванным наличием неровности и изменением положения изображения пятна в проекционной системе. В этом случае светящееся пятно трубки 1, а следовательно, и его изображение ца измеряемом объекте 15 займет новое положение, а его вторичное изображение в районе полуэкраца 7 будет удерживаться в границах прямолинейной кромки. При непрерывном продольном движении изображения пятна, осуществляемом с помощью устройства для развертки, вертикальные его смещения по экрану трубки будут соответствовать геометрическому месту точек равноудаленных от секущей плоскости, Определяемой положением кромки полу. 20 25 30 35 40 45 экрана 7. Очевидно это соответствует профилю исследуемой поверхности согласно определению его методом светового сечения. Совокупности сигналов, поступающих на отклоняющие пластины трубки 1 исследуются с помощью регистрирующего устройства 13, например осциллографа, на экране которого при горизонтальной развертке, синхронизированной с оптической разверткой луча устройством для развертки, можно наблюдать кривые профили поверхности. Показывающий прибор 14, включенный в выходчую цепь, дает возможность оценить среднюю величину переменного напряжения, пропорционального степени шероховатости,Предмет изобретения Оптико-электронный профилоскоп, содержащий электроннолучевую трубку, оптическую систему, фотоприемцик и усилитель сигнала, вход которого подключен к фотоприемнику, а выход которого связац с вертикально отклоняющими пластинами трубки, отлича 1 ощийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерения, Он снабжен устройством для развертки изображения светового пятна по измеряемому объекту, расположенным перед экраном трубки и выполненным, например, в виде плоскопараллельпой пластины и привода, вращающего пластину, непрозрачным полуэкрацом, установленным перед фотоприемником, регистрирующим устройством, подключенным к выходу усилителя, а оптическая система профилоскопа выполнена в виде трех объективов, первый из которых установлен между устройством для развертки изображения и измеряемым объектом и проектирует световое пятно с экрана трубки на измеряемый объект, второй установлен между измеряемым объектом и непрозрачным полуэкраном и проектирует модулированный профилем поверхности измеряемого объекта световой поток на полуэкрац, а третий установлен между фотоприемником и полуэкрацом и проектирует световой поток на фотоприемник.315022 12 Составитель Л. Лобзо Гончар лина Корректоры: О. С. Зайцев и Е. Г. Михееведактор ехре ография, пр, Сапунова, 2 аказ 3405/11 Изд.1432 Тираж 473 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5