Способ измерения малых зазоров между двумя поверхностями

(21) 423524 (22) 24. 04, (46) 15. 05. (71) Инститии спе ал валификао хозяйств повышения Ц ци истов народноЛитССР(56) Авторское свидетельР 772841, кл. С 01 В 11/ Мачени СССР1979.ЗАЗОРОВ ств 14,(54МЕЖД НИЯ МАЛЫХНОСТЯМИ ПОСОБ ИЗМЕ ДВУМЯ ПОВЕ зобретение относитсяй технике и предназна иэмери 57 но поверхностью вращающегосядиска или контакта междуоловкой и движущейся магловкои магнитног магнитной нитной ле тои азон из рения зазор 1 приведена Й ; на фиг. ма устройст зависим 2 - фун сть 1, и 1 отнальная схещап способ.Устройство содержит световых излучений с д циозуюва, ре сточни инам лн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к измериельной технике и может быть испольовано для измерения малых зазоров ежду двумя поверхностями, в частнос и для измерения непрерывно изменящегося неконтакта между магнитной Цель изобретения - повышение достоверности измерения путем достижени одинаковой точности по всему диаизмерения малых зазоров. Цель изобретения - повышение достоверности за счет обеспечения одинаковой точности по всему диапазону измерения. Формируются шесть интерференционных картин, образованных сложением соответствующих оптически удлиненных лучейДля области измерения с минимумами интерференционных картин с Ь = (-Л/16 - Л/16) + Л/2 и, где и =0,1,2,35, оптический ход удлиняется на 1/8 Л для области измерения с максимумами с 11 = (3/16 Л -7/16 Л) + Л /2 и оптический ход удлиняется на 3/8 Л, что приводит к линеариэации зависимости выходного сиг- йЖ нала от зазора. 2 ил. и Л оптическую пластинку 2 толщинои Л,/8, оптическую пластинку 3 толщиной Л /8, оптическую пластинку 4толщиной 3/8 Л оптическую пластинку 5 толщиной 3/8 Л, светоделитель 6 (зона измерения зазора между двумя поверхностями обозначена позицией Ю 7), фотодетекторы 8 - 13 и многока еь нальный регистратор 14.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.На верхней поверхности в зоне 7измерения образуются шесть интерференционных картин. Первая из них образуется при сложении оптически удЬ линенного луча 1, на Л /8 по ветви1, 2, 6, 7, отраженного его второйповерхностью, с когерентным ему лучом 1 , по ветви 1, 6, 7, отражен-.ным от первой поверхности, вторая14798244Еще два луча с длинами волн Л, иобразуют две интерференционные картины, для каждой из которых регист-.рируют распределение интенсивностиинтерферирующих лучей между максимумами и минимумами интерференционныхкартин с Ь = (1/16 Л - 3/16 Л )+ и Л /2,а величину зазора определяют из сис 1 С темы уравнений 15 гдеТ,иТг и Ь 20 й,+ Лг1У при сложении оптически удлиненноголуча 1 ог на Лг/8 по ветви 1, 3, 6,7, отраженного его от второй поверхности, с когерентным ему лучом 1 огпо ветви 1, 6, 7, отраженным от первой поверхности, третья - при сложении лучей Т, отраженных от первойи второй поверхностей; четвертая -при сложении лучей 1 , отраженныхот первой и второй поверхностей, пятая - при сложении оптически удлиненного луча Е ", на 3/8 Ь, по ветви1, 4, 6, 7, отраженного от второйповерхности, с когерентным ему лучом1 , по ветви 1, 6, 7, отраженным отпервой поверхности, шестая - присложении оптически удлиненного лучаТ" на 3/8 г по ветви 1, 5, 6, 7,отраженного от второй поверхности, скогерентньм ему лучом Т " по ветви1, б, 7,Первая интерференционная картинанаправляется на фотодетектор 8, вторая - на фотодетектор 9, третья - нафотодетектор 10, четвертая - на фотодетектор 11, пятая - на фотодетектор 12 и шестая - на фотодетектор 13.Выходные сигналы с фотодетекторов8 - 13 направляются на регистратор14.Для каждой интерференционной кар-.тины регистрируют распределение интенсивности интерферирующих лучейв минимумах с Ь = (-Л/16 - Л/16) ++ и Л/2, в которых величину зазораопределяют из системы уравнений 1 = 2(1-соя - Ь+ ,/2 и)1,-1,54 Г411 401 = 2(1 - соя Ь+ Л /2 п)1 -1 5.2 2 ог Следующие два луча с длинами волн и Ьг, третий с длиной волны Л, с удлинением оптического хода на 3/8 Л и четвертый с длиной волны Лг с удлинением оптического хода луча на 3/8 Лг дают две интерференпионные картины, для каждой из которых регистрируют распределение интенсивности интерферирующих лучей в максимумах3 7 с Ь = ( - Л -- , Л) + и Л/2, в кото 16 16 рых величину зазора определяют из системы уравнений1, = 2 1-соя 4/ Л(5+3/8 Л) То"+1,5 1 г = 2 1-соя 4 Т/Лгут+3/8 Лг) 1" +1,5 1", = 2(1-соя 4 К/Л,и) о1" = 2(1-сояч/Л. ) 1 ог интенсивности первой ивторой интерференционных картин, Вт/м ср;длины волн монохроматических излучений,мкм;интенсивности интерферирующих лучей,Вт/мг ср;величина зазора, мкм; 1 - интенсивность минимумаинтерференционной картины;1 - интенсивность максимума интерференционнойкартины;1 - интенсивность промежутков между минимумами имаксимумами,Изобретение уравнивает точностьпо диапазону измерения и повышаетчувствительность измерения зазоровмежду двумя поверхностями при наличии шумов.Неодинаковая точность измерениязазора с рабочей длиной волны Л обусловлена периодической повторяемостьюнелинейных областей распределенияинтенсивности интерференционных картин для величин зазора по минимумамЬ = ( -Я/16 - Л/1 б)Л/2 и; по максимумам Ь = (3/16 Л - 7/16 Л) + Л/2 и,где и = 0,1,25.Для линеаризации выбирают линейный участок зависимости выходногосигнала от зазора и на него переносят нелинейные области диапазона измерения путем соответствующего удлинения оптического хода луча.,Ф о р м у л а и з о б р.е т е н и яСпособ измерения малых зазоровмежду двумя поверхностями, одна из1479824 Климо Корректор Т.Бугренко чолинская едактор ч Подписн Тираж 684 Заказ 2534/4 ород, ул. Гагарина, 101 СоставительТехред М.Ход ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб изводственно-издательский комбинат "Патен рытиям при ГКНТ ССС 4/5