Способ измерения геометрических размеров объекта и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4601 В 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФУ 11 А,нюЕЯЙАЬЕ 1",р Бюл. 1 Ф 14 .Э.БауманаА.Д.Бушма ,Немтинов и (088.8) свидетельст01 В 11/10 1983, Р 4,ин,М.К,Ми о СССР. 1983. .62,РЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯя к измери начено для метров настей. Цель очности и игается в тноси предка оля пар поверхн шение ний дос УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) СПОСОБ ИЗМЕРАЗМЕРОВ ОБЪЕКТАЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение отельной технике иоптического контрружных резьбовыхизобретения - повьнадежности измере,80138870 способе использованием всего потокаизлучения, а в устройстве - повышением отношения сигнал/шум. Светоделитель, расположенный на входе формирователя двух пучков, выполненного ввиде отражателя и ослабителя, делитсветовой пучок эллиптического сечения на два пучка, освещающих объектс двух сторон. Дифрагировавшее излучение попадает на противоположныеучастки объектива, преобразующего этоизлучение в пространственный частотный спектр, из которого выделяется спомощью Фильтра, выполненного в виденабора щелей, весь диапазон пространственных частот вдоль измеряемой зо- аны и определяют размер объекта по величине временного интервала на заданных уровнях электрического сигнала.2 с.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных размеров протяженных объектов сложной формы, в частности, для бесконтактногооптического контроля параметров наружных резьбовых поверхностей, такихкак средний, наружный и внутреннийдиаметры, угол профиля, шаг.Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений - достигается в способе за счет исполввования всего потока излучения, а в уст-ройстве - повышением отношения сигнал/шум,На фиг1 и 2 изображено устройство для осуществления предлагаемогоспособа,Уструство содержит источник 1 излучения и расположенные по ходу излучения коллиматор 2,афокальную цилиндрическую насадку 3, состоящую из положительной и отрицательной цилиндри-ческих линз, формирователь 4 двух 25пучков, состоящий из светоделителя 5,отражателя 6 и ослабителя 7, объектив 8, пространственно-частотныйфильтр 9, отражатели 1 О и регистрирующий блок 11. 30Способ осуществляют следующим образом.Излучение от источника 1 с помощьюколлиматора 2 и афокальной цилиндрической насадки 3 формируется в видесветового пучка эллиптического сечения. Светоделитель 5, расположенныйна входе формирователя 4 двух пучкови выполненный, например, в виде полупрозрачного зеркала или куб-приз"40мы, делит сформированный световой пучок на два пучка - отраженный 13 ипрошедший 14, Отраженный пучок 13 попадает на отражатель 6, выполненный,например, в виде зеркала или прямоугольной призмы, и после повторного45отражения распространяется параллельно прошедшему пучку 14, Два разделенных пучка проходят через ослабитель 7, уравнивающий интенсивностив. этих пучках, выполненный, например, 0в виде оптического клина или поляризационного выравнивателя, направляются на объект 12 и освещают его сдвух сторон, проходя через крайниеучастки АС и ВВ измеряемой зоны.Лифрагировавшее излучение попадает на противоположные участки объектива 8, преобразующего это излучение в пространственно-частотный спектр,который локализуется в задней фокальной плоскости Х, У (частотной плоскости 9,). Выделяя весьдиапазон пространственных частотвдоль измеряемой зоны с помощью полосового пространственно-частотногофильтра 9, выполненного в виде набора узких щелей, осуществляют Фильтрацию пространственно-частотногоспектра,Отражатели 10, выполненные, например, в виде зеркал или призм полного внутреннего отражения и расположенные между пространственно-частотным фильтром 9 и регистрирующимблоком 11 так, что оптические оси,двух освещающих .пучков и оптическаяось объектива 8 лежат в плоскостипадения, оптически сводят края изображения измеряемой зоны, В результате информативные края иэображенияизмеряемой зоны располагаются в пределах чувствительной площадки приемного устройства регистрирующего блока 11 (например, фотокатода видиконателевизионной камеры или ПЗС-матрицы)при выбранном линейном увеличенииобъектива 8.Регистрирующий блок 11 регистрирует распределение интенсивности вполучаемом полосовом изображении ввиде электрического сигнала, Измеряемый размер определяется по величиневременного интервала на заданныхуровнях электрического сигнала.ф о р м у л а изобретения1, Способ измерения геометрических размеров объекта, заключающийся в том, что формируют световой пучок, освещают объект, преобразуют дифрагированное излучение в пространственно- частотный спектр, осуществляют фильтрацию пространственно-частотного спектра, преобразуют распределение интенсивности излучения в электрические сигналы н по величине временного интервала между электрическими . сигналами определяют измеряемый размер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, световой пучок формируют эллиптического сечения, делят световой пучок на два пучка, освещают объект с двух сторон, фильтрацию осуществляют выделением все1388708 б 7 го диапазона пространственных частотвдоль измеряемой зоны, а перед регистрацией распределителя интенсивности излучения сводят края изображенияизмеряемой зоны,2. Устройство для измерения геометрических размеров объекта, содержащее источник излучения и расположенные по ходу излучения коллиматор,объектив, пространственно-частотныйФильтр и регистрирующий блок, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что оноснабжено расположенными на коллиматором последовательно по ходу излучения афокальной,цилиндрической насадкой, выполненной в виде положительной .и отрицательной цилиндрических линз, формирователем двух пучков, состоящим из светоделителя и 5отражателя, расположенных последовательно на оптической ос и одногоиз пучков, и ослабителя, расположенного так, что через него проходятоптические оси обоих пучков, отражателями, расположенными между пространственно-частотным фильтром ирегистрирующим блоком так, что оптические оси обоих пучков и оптическая ось объектива лежат в плоскости падения,а пространственно-частотный фильтр выполнен в виде набора щелей.1388708 ставитель В,Климохред И,Верес Редактор А,Ревин Корректор Н. Король Заказ 1510/42 одственно-полиграфическое предприятие, гужгород, ул. Проектная, 4 П Тираж 68 ВНИИПИ Государ по делам изо 13035, Москва, ЖПодписноевенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д, 4/5