Способ измерения линейных размеровизделий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СфветскиаСоциалистическихРеспублик рв 832325 К АВТОИЖОМУ СВ ЛЬСТВУ(51) М, Кл.з 6 01 В 11/020 01 В 9/02 с присоединением заявки й 9 -Государственный конмтет СССР яв Аман азобретенай я открмтяй.1(088,8) Дата опубликования описания 230581(72) Авторы изобретения А.Б.Веселовский, А;С.Митрофанов и В.А.ТарлыкоВ Ленинградский институт точной механики тс.оптики(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИИ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к измеритель 1 ной технике и может быть использованов проьышленности для бесконтактногоизмерения линейных размеров изделий,. в частности поперечного размера проволоки, волокна, щели, диаметра отверстия и т.п, в процессе производства .в диапазоне от единиц до сотенмикрон,Известно устройство для измерения. линейных размеров, в котором используется явление дифракции лазерногопучка на измеряемом изделии. Распределение интенсивности соответствующее картине.дифракцин, преобразуется. Ис помощью систеьи сканирования вэлектрический сигнал, описывающийэто распределение, а о размере из-.делия судят по расстоянию между .экстремальными точками дифракцконной 20картины 1,В известном способе результат измерения сильно зависит от нестабильности скорости сканирования дифракционного распределения, что приводит ес,к оощбке снижающей точность измере 7ния.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ измерения линейных размеров,; ЗО изделий, заключающийся в том, что;облучают измеряемое иэделие ко-:герентным излучением, получают диф"ракционную картину, по которой и судят о размере иэделия. Затем.преобразуют дифракцконное распределениев электрический сигнал, описывающийэто распределение путемсканированияк измерения временного интервала,соответствующего расстоянию междуэкстремальными точказе дифракционнойкартины (2.Недостатком данного способа являетая зависимость точности измеренияот нестабильности скорости сканирования, что не позволяет получить высокув точность измерения,Цель изобретения - повьааение точиоств измерения.Поставленная цель достигаетсяза счет того, что делят продкфрагкроваааее излучение на два пучка,осуществляют интерференцию полученныхдифракцконных пучков, а размер дкф-.ракцконных максимумов определяют по.количеству приходящихся на нкх кнтерферекцконных полос.На фиг. 1 приведена принципиальнаясхема, реализующая способ измерениялинейных размеров иэделий на фиг.2 -интерференционная картина, промодулированная дифракционным распределением от изделия.Схема включает лазер 1, измеряемоеизделие 2, светоделительный элемент3, зеркало 4, и линзу 5Способ измерения линейных размеровизделий осуществляется следующимобразом,Облучают измеряемое изделие 2 из".лучением лазера 1На пути излучения,претерпевшего дифракцию, устанавливают светоделительный элемент 3, нап"ример светоделительную пластину, кубик н т.п.За светоделительным элементом получают два пучка света равной интенсивности. На пути одного 15иэ пучков света устанавливают зеркало 4, с помощью которого данный пучок света направляют параллельно другому пучку света. Дифракционную картину наблюдают в фокальной плоскости З)линзы 5.Измеряют расстояние между экстремальными точками дифракционной картины, причем эа единицу измерения берут размер одной интерференционной 25полосы. Расстояние между интерференционными полосами зависит только отдлины волны и разности хода междудвумя интерференционными пучкамиизлучения, и, следовательно, не зависит от величины измеряемого размера.При изменении. измеряемого размераизменяется размер дифракционной картины, но период интерференционнойкартины остается неизменным, так как 35он зависит только от разности хода.Таким образом, в пределах заданногочисла дифракционных максимумов числоинтерференционных полос изменяется.Увеличение или уменьшение числа интерференционных полос в пределах заданного числа дифракционных максимумов пропорционально изменению размера изделия, Следовательно, при лю"бом способе преобразования дифракционной картины в электрический сигналможно всегда точно судить о размередифракционных максимумов, так какему всегда будет соответствовать одно.и то же число интерференционных полос, независимо от искажений, вно- Я) симых, системой преобразования дифракционной картины в электрический сигнал (например из-эа нестабильнос ти скорости сканирования).1=Ти НАргде Т - период интерференционной картины;Х - размер дифракционного максимума;и - число интерференционных максимумов;Н - расстояние от иэделия доплоскости дифракционной кар"тины;- длина волны излучения;0 - размер измеряемого изделия.ОтсюдаОНТфпПовышение точности при предлагаемом способе измерения достигается эа счет того; что за масштаб измерения размера дифракционной картины выбирается размер интерференционной полосы, Интерференционные полосы получаются за счет интерференции двух пучков излучения.Формула изобретенияСпособ измерения линейных размеров изделий, заключающийся в том, что облучают измеряемое изделие когерентным излучением, получают дифракционную картину, по которой и судят о размере изделия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, делят продифрагировавшее излучение на два пучка, осуществляют интерференцию полученных дифракционных пучков, а размер дифракционных максимумов определяют по количеству приходящихся на них интерференционных полос.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3851180, кл. 250550, 1976.2, Авторское свидетельство СССРВ 372429, кл, С 01 В 11/10, 1973(прототип) .,Данко ТехредЖ. Кастелевич КорректорГ. Наз аров Редакто 3035 лиал ППП 1 Патент ф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 3643/65 ВНИИ