Способ определения шероховатости поверхности

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)5 С 01 В 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГкораблестроительВ.С. ЛистовСля кот кин8)Н 2 М 91615,ЕЛЕЛЕНИЯ НЕРОХОВАТО-.(54) СПОСОБ ОПР СТИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретени тельной техник повышение инфо дительности оп сти эа счет. по ма измерительн же эа счет обе е относится к иэмериЦель изобретениямативности и произво" еделения шероховатоучения большего обьей и нформа ции, а та кпечения возможности соб, на Фиг. 2 - схемаспособ.Устройство содержитизлучения, оптическую стоделитель 3, шаровойрическую поверхность 56, Фотоприемник 7 и зе ясняющая сточник 1 тему егмент ч, компенсат кало 8. иг. 2 показаныщего шероховатузлучения .от истка идет вдольявляется норповерхности, исистемы координоуголктор к Наос веща пучка этого рая та ховато чес кой но пря диус-в правлен нос ве ка очни - ось оси 2, котомалью к шеро" раметры сферит (относитель- У, 2) - т - расферы, где распучкже воз"ойст"поьнои - Х (до точе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ П(НТ СССР 1(56) Патент Францикл. С 01 В 11/30,Изобрет ение относится к и змерительной технике и может быть использовано, в частности для определения шероховатости поверхности.Цель изобретения - повышение информативностии и производительности определения шероховатости поверхности за счет комплексного, более .пол" ного измерения характера рассеяния когерентного излучения, а также за счет обеспечения возможности определения шероховатости непосредственно на рабочих местах в условиях про" иэводства любого типа и вида.На фиг. 1 изображена одна из можных принципиальных схем устр ва, реализующего предлагаемый с 8053 045 А 1 определения шероховатости непосредственно на рабочих местах в услови"ях прои зводст ва любого типа и вида.Расширяют осветительный пучок до размера диаметра его поперечного сечения, соотнесенного с размерами (неменьше) ста ндарти зи рова нных ба зовыхдлин, а нормированную интенсивностьрассеяного излучения измеряют в пол"ном телесном угле диаграммы рассеяния осветительного пучка (в сферических координатах) в зависимости отдолготы и полярного расстояния припоочередном их фиксировании, По результату сравнения указанных зависимостей, полученных на исследуемойшероховатой поверхности и образцовых, удовл ет воря ющих э ксплуа та ци онным требованиям, судят о шероховатости исследуемой поверхности. 2 ил.15380 положены Фотоприемники), Ч - долг ота,6 - полярное расстояние.Способ осуществляют следующим образом.Пучок излучения от когерентногоисточника 1 излучения (например, от лазера) поступает в оптическую си" стему 2, Формирующую расширенныйпараллельный пучок (например, колли"матор), диаметр которого делают неменьше наибольшего (по стандарту) ба"зовой длины шероховатых поверхностейи освещают через светоделитель 3 (например, полупрозрачное зеркало) исследуемую поверхность 9 по нормалик ней.Свет, рассеянный по всем направлениям в пределах полного телесногоугла диаграммы рассеяния, попадаетна часть сферической поверхности 5и, после вторичного отражения от светоделителя 3, на поверхность шаровогосегмента 4, где измеряется его интенсивность (например, с помощью матрицы 25 фотодиодов или оптических волокон и т.д.) в зависимости от долготы при нескольких Фиксированных значения полярного расстояния 6 .Перед началом измерений, вводявместо поверхности 9 зеркало 8, про, изводят калибровку сигналов измери" тельного тракта, соответствующего рассеянию нормали, по величине опорного сигнала, за который принимают сигнал, получаемый при измерении интенсивности света, первично отраженного от светоделителя 3, Фотоприемни" ком 7. При этом добиваются равенства величин этих сигналов (например вво 40 дя компенсатор 6 перед фотоприемником 7)Полученные при рассеянии от исследуемой шероховатой поверхности 9 сигналы измерительной информации (нормированные по величине сигнала, сост 45 ветствующего рассеянию по нормали) в виде зависимостей интенсивности рассеянного света 1от долготы г (например, табличных или графических) при разных 8 исследуют наличие экстремумов (например, вручную или на специализированном микропроцессоре или на ЭВМ),При наличии экстремумов для соответствующих им долготполучают сиг налы и змерител ьной информации в виде зависимостей интенсивности рассеянного света 1 р(8) от полярного рассто 45 4яния 9(включая 9 =0), которые в со"вокупности с вышеупомянутыми зависи, мостями 1(у) сравнивают (укаэанны",ми средствами обработки информации)с аналогичной совокупностью зависимостей, полученных на образцовых поверхностях, обеспечивающих заданныеэксплуатационные свойства детали,По результатам сравнения (в пределахустановленной погрешности) определяют шероховатость исследуемой поверхностиСравнивают в аналогично полученныхна образцовой и исследуемой шероховатых поверхностях зависимостях сле"дующие данные.В общем случае шероховатости, каксо случайным, так и с регулярным распределением параметров:1) число экстремумов в зависимостях интенсивности рассеяния от дол"готы, т.е. 1 для ряда фиксированных значений полярного расстояния(угла 6) 12) величины интенсивности рассеяния соответствующих по долготе экс-тремумов в указанных в п.1) зависимостях;3) число экстремумов в. зависимостях интенсивности рассеяния от полярного расстояния, т.е. 1(6) (в индикатрисах рассеяния) при соответ"ствующих Фиксированных значениях долготы (угла );4) величины интенсивности рассеяния (соответствующих по полярномурасстоянию (углу 6) экстремумов вуказанных в и. 3) зависимостях.В частных случаях шероховатостисо статистически слуцайным распределением параметров:1) величины интенсивности в зави -симостях интенсивности рассеяния отдолготы, т,е. 1 при соответственных фиксированных значениях полярного расстояния (угла 8);2) велицины максимумов интенсивности в зависимостях интенсивностирассеяния от полярного расстояния,т.е, 1(6) для одного (любого) значения долготы (угла Р),Формула и 3 обр ет ения Способ определения шероховатости поверхности, заключающийся в том, цто освещают параллельным пучком когерентного излучения исследуемую по5 1 Я 8 верхность по нормали к ней, измеряют интенсивность рассеянного поверхно" стью излучения и определяют шерохо" ватость поверхности, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности и производитель", ности определения шероховатости, пре" образуют освещающий пучок до диамет" ра его поперечного сечения не менее базовой длины исследуемой шерохова"У. той поверхности, измеряют распреде" ление интенсивности рассеянного излучения в полном телесном угле рассеяния, опирающемся на полусферу фиксированного радиуса с его началом в центре освещенного участка ше 045 6роховатой поверхности, в различных горизонтальных сечениях этого углав пределах всего сечения, находят в этих зависимостях экстремумы, измеряют распределение интенсивности рас" . сеянного излучения в различных вертикальных сечениях телесного угла че" рез нормаль и экстремум соответству" ющей зависимости для упомянутых гори"зонтальных сечений в пределах всего телесного угла, а определение шероховатости исследуемой поверхности производят по результатам сравнения указанных зависимостей с аналогичнымизависимостями для образцовых шерохо"ватых поверхностей.1538015 0 щ цстцника об зова Составитель .П. актор В. Бугренкова Техред М.ДидыкТираж 484 комитета по изо Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССР ская наб., д. 1/5