DE578744C - Verfahren und Geraet zur Bestimmung des Durchmessers von Koerpern mit gekruemmter Oberflaeche mit Hilfe von Interferenzerscheinungen - Google Patents

Verfahren und Geraet zur Bestimmung des Durchmessers von Koerpern mit gekruemmter Oberflaeche mit Hilfe von Interferenzerscheinungen

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DE578744C
DE578744C DE1930578744D DE578744DD DE578744C DE 578744 C DE578744 C DE 578744C DE 1930578744 D DE1930578744 D DE 1930578744D DE 578744D D DE578744D D DE 578744DD DE 578744 C DE578744 C DE 578744C
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    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

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Description

  • Verfahren und Gerät zur Bestimmung des Durchmessers von Körpern mit gekrümmter Oberfläche mit Hilfe von Interferenzerscheinungen Urn den Durchmesser eines Körpers mit gekrümmter Oberfläche genau zu bestimmen, hat man diesen Körper einseitig beleuchtet und mit Hilfe eines Feinmeßgerätes die Breite des von dein Körper erzeugten Schattens gemessen. Wegen der Unsicherheit bei der Einstellung eines Meßgeräts auf eine Schattengrenze erzielt man mit diesem Verfahren Ergebnisse, die hohen Ansprüchen an Genauigkeit nicht genügen können. Man hat deshalb in der Meßebene finit scharfen Meßkanten (Schneiden) versehene Meßlineale an den Körper angelegt und den Abstand entweder der zwischen den Linealen und dein Körper entstehenden feinen Lichtspalte oder zweier auf den Linealen angegebenen, in bekanntem Abstande zu den Meßkanten parallelen Geraden gemessen. Dieses Verfahren erfordert geschicktes, nur durch längere Übung erlernbares Anlegen der Meßkanten. Diese werden im Gebrauche bald abgenutzt und dadurch ungerade, wodurch sich auch der Abstand der zu den Meßkanten parallelen Geraden ändern würde.
  • Das neue Verfahren ist zur Durchführung einer verhältnismäßig genauen Bestimmung des Durchmessers beliebig geformter Körper mit gekrümmter Oberfläche geeignet. Es besteht darin, daß man die Oberfläche des Körpers an einem Ende des zu messenden Durchinessers durch ein Lichtbündel, dessen Ciffnungsverhältnis nicht größer als i ::2o ist und zweckmäßig noch wesentlich kleiner gewählt wird, streifend beleuchtet und damit ein System von Interferenzstreifen erzeugt und ein zweites Svstem von Interferenzstreifen durch ein zum genannten Lichtbündel paralleles Lichtbündel mit gleichfalls kleinem Öffnungswinkel an der Oberfläche des Körpers am anderen Ende des zu messenden Durchmessers erzeugt, daß man -ferner den Abstand eines der Interferenzstreifen des einen Systems von einem Interferenzstreifen des andern Systems mit Hilfe einer Feinmeßvorrichtung mißt, und daß man schließlich die gemessene Größe um die Summe der rechnerisch bestimmten Abstände der zur Messung benutzten Interferenzstreifen von der Oberfläche des Körpers vermindert. Die, Interferenzerscheinungen in der Meßebene entstehen'dadurch, daß Lichtstrahlen, die an dem Körper soeben noch vorbeigehen, ohne ihn zu treffen, mit solchen Lichtstrahlen interferieren, die vor der Meßebene auf den Körper aufgetroffen und an dessen Oberfläche gespiegelt worden sind. Die Interferenzstreifen zeigen die bekannten schwarzen Auslösungsstreifen, die man zweckmäßig zur Messung benutzt und deren Abstand von der Oberfläche des Körpers aus der Wellenlänge des Lichtes und dem Krümmungsradius an der Meßstelle berechnet werden kann.
  • Beschränken sich die Messungen auf Körper mit einer Oberfläche, deren Krümmungsverhältnisse einfachen Gesetzen gehorchen, also beispielsweise auf Kreiszylinder, elliptische Zylinder, Schraubenflächen u. dgl., dann erübrigt sich die Ausführung einer Rechnung neben der Messung überhaupt, wenn Tabellen zur Verfügung stehen, welche die gegenseitige Abhängigkeit der in Betracht kommenden Größen wiedergeben. Diese Tabellen können Geräten beigegeben werden, die zur Ausführung des Verfahrens geeignet sind. Sie beruhen auf der an Hand der Abb. ia herzuleitenden Grundlage.
  • In der Abb. ia ist der Querschnitt eines Zylinders, eine Kreisfläche k, dargestellt, dessen Durchmesser nach dem neuen Verfahren bestimmt werden soll. Der Zylinder wird durch ein Bündel paralleler Strahlen l streifend beleuchtet. Die Meßebene schneidet die Zeichenebene in einer Geraden na, auf welcher der Mittelpunkt 11 des Kreises k liegt und die auf den Strahlen l senkrecht steht. Einer der Strahlen, 1i, fällt in einem Punkte P des Umfanges des Kreises k ein und wird hier reflektiert, so daß er die Geradem im Punkte A trifft. In diesem Punkte interferiert der Strahl 1i mit einem Strahle h des Lichtbündels, welcher die Kreisfläche k nicht trifft. In Abb. ia ist ferner eine zu den Lichtstrahlen L senkrechte Ebene durch ihre Spur w angegeben. Diese Ebene stellt die sogenannte Wellenfront dar, also eine Ebene, die das Lichtbündel vor dem Einfall auf dem Kreisumfange schneidet und die dadurch ausgezeichnet ist, daß sie von phasengleich schwingenden Lichtwellen getroffen wird. Aus allen in Betracht kommenden Ebenen ist diejenige ausgewählt, deren Spur w im Schnittpunkte B des Strahles 1, mit dem über P hinaus verlängerten Krümmungsradius r der Kreisfläche k getroffen wird. Die Spur w schneidet den Strahl h im Punkte C.
  • Zur Vereinfachung der Rechnung werden folgende Bezeichnungen eingeführt: äAMP=a, ZMPA 11P = r, GP= a, PA = b, BA =-- c, BA-CP111A-r_-x.
  • Die Wellenlänge des Lichtes wird ferner mit A, bezeichnet; n ist ein beliebiger echter oder unechter Bruch. Da die Weglängen der beiden Strahlen h und l.; von der Wellenfront w bis zum Punkte A sich um einen Bruchteil oder ein Vielfaches der Wellenlänge 2. unterscheiden, besteht die Beziehung a+b-c-nA. (i) Aus dem Reflexionsgesetze folgt ferner: ß - gd' + a. (2) Es ist, wie aus Abb. ia ohne weiteres ersichtlich ist, ÄAPB - go°-a, also ÄABP - go°-a und ,4PAB = 2a Das bedeutet, daß das Dreieck PA B gleichschenklig ist, also b - c . (3) Weiterhin ergibt sich ÄMAP __-_ 90°--2a. Es folgt aus Gleichung (3) c -_ (r -i- x) tga (4) und aus Gleichung (i) a = n A. . (5) Da aber d - r sin a , (6) ferner aus den Gleichungen (3), (4) und (5) folgt, daß und sich bei Anwendung des Simissatzes im Dreiecke MPA ergibt: so ist und Die Gleichung (9) ergibt die Beziehung zwischen r und a bei gegebenem ziJ, die Gleichung (io) diejenige zwischen r und a in Anhängigkeit von x. Um die Beziehung zwischen x und r zu erhalten, müßte a aus beiden Gleichungen eliminiert werden. Das ist jedoch nur durch Annäherungsverfahren möglich. Die Größe ni. hängt bezüglich 7, von der benutzten Lichtquelle, bezüglich ia von der Stelle der Interferenzen in der Meßebene ab, die zur Messung benutzt werden soll. Findet die Messung bei weißem Lichte statt, wie es meist der Fall sein wird, so setzt man eine mittlere Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Spektrums für 7 ein. Man kann dies unbedenklich tun, da. die Fehler, die durch falsche Wahl -der Wellenlänge hervorgerufen werden, unterhalb der Grenze der Meßgenauigkeit liegen. Der Faktor n wird so, gewählt, daß er einem Minimum der Interferenzen entspricht, d. h. so, daß die Phasenverschiebung der beiden miteinander interferierenden Strahlen 1/2 A, beträgt. Der reflektierte Strahl 1, erleidet an der Reflexionsstelle P erfahrungsgemäß bei fast streifender Reflexion einen Phasensprung von 1/2 A., unabhängig von der Art des reflektierenden Stoffes. Da die Minima der Interferenzen höherer Ordnung wegen der Vielheit der Wellenlängen bei weißem Lichte sehr undeutlich sind, kommt nur das Minimum erster Ordnung für die Messung in Frage. Für dieses Minimum beträgt die Wegdifferenz der beiden Strahlen h und h wegen einer Phasenverschiebung 1/2 A und eines Phasensprungs 1/2 Z nach Vorstehendem 1/2A, + 1/2.1= Es ist also für die Meßstelle n - i.
  • Man stellt zunächst mit Hilfe der Gleichung (9) eine Tabelle auf, deren Kolonnen die Werte von a und die dazugehörigen Werte von r enthalten. In einer zweiten mit Hilfe der Gleichung (io) aufgestellten Tabelle wird der zu jedem Wertepaar von y und a gehörige Wert von x eingetragen. Aus beiden Tabellen kann nun eine dritte Tabelle zusammengestellt werden, welche die gesuchte Abhängigkeit der Werte x und r darstellt und die, wie aus vorstehender Ableitung hervorgeht, frei von Vernachlässigungen sein muß, welche die Meßgenauigkeit überschreiten.
  • Bei dem neuen Verfahren ist es im allgemeinen gleichgültig, welche Ouerschnittsform die zu messenden Körper haben; die Krümmungsradien der Oberfläche an den Enden des gemessenen Durchmessers können verschieden groß sein. In den weitaus häufigsten Fällen werden diese Krümmungsradien allerdings gleich groß sein, wie beispielsweise bei der Messung des Durchmessers eines Umdrehungskörpers oder der Flanken eines Gewindes. In diesen Fällen kann man das Verfahren dadurch vereinfachen, daß man den Abstand zweier Interferenzstreifen gleicher Ordnung der beiden Systeme mißt, die gleich weit von der Oberfläche des Körpers entfernt sind, und daß man dann die gemessene Größe um den doppelten Abstand des einen dieser Streifen von der Oberfläche des Körpers vermindert.
  • Bei der Messung von Umdrehungskörpern kann man sich mit Vorteil gleichfalls einer Tabelle bedienen, aus welcher man zu jedem gemessenen Werte den gesuchten Durchmesser des Körpers-ablesen kann. Diese Tabelle beruht darauf, daß der gemessene Wert in der Beziehungsweise der Abb: ia der Größe 2 r -f- 2 x entspricht, während der gesuchte Wert 2 r ist. Die Tabelle ist daher so aufzustellen, daß die eine Kolonne die Werte 2 r enthält, während in der anderen Kolonne unter Zuhilfenahme der früher beschriebenen Tabellen die zu jedem Werte von. 2 r gehörigen Werte 2 r +:2 x einzutragen sind. Zur Messung der Flankendurchmesser von Gewinden läßt sich in ähnlicher Weise eine Beziehung ableiten zwischen der gemessenen Größe, den Krümmungsradien und Abständen sowie den Flankendurchmessern. Auch hierbei kann man schließlich eine Tabelle aufstellen, welche für bestimmte Gewindearten die gemessenen Werte und die dazugehörigen gesuchten Werte angibt. Während es zur Messung des Durchmessers vonUmdrehungskörpern im allgemeinen genügt, eine strichförmige Meßmarlce zu benutzen, die parallel zur Umdrehungsachse des Körpers angeordnet ist, empfiehlt sich, für die Messung der Flankendurchmesser an Gewinden eine Marke anzuwenden, die einen Punkt des Gesichtsfeldes bezeichnet, wenn man nicht von einer entsprechend der Neigung der Gewindeflanken einstellbaren Strichmarke Gebrauch machen will. Bei Körpern mit unregelmäßigem Verlaufe der Krümmungsverhältnisse des Querschnittsumfanges genügt es, den Krümmungsradius der Meßstelle mit demjenigen Genauigkeitsgrade zu ermitteln und in die Gleichungen einzusetzen, den eine mit mechanischen Mitteln durchgeführte Messung ergibt.
  • Das neue Verfahren wird besonders einfach, wenn man die der Messung zugrunde zu legenden Interferenzstreifen der beiden Systeme durch den Körper streifende Strahlen desselben Lichtbündels nacheinander am gleichen Orte erzeugt, indem man den Körper in Richtung des zu messenden Durchmessers gegenüber dem Lichtbündel verschiebt und bei der Berechnung des Durchmessers von der Größe dieser Verschiebung ausgeht.
  • Zur Ausübung des Verfahrens empfiehlt es sich, ein Gerät zu benutzen, welches mit einer Lagervorrichtung für den zu messenden Körper, einer Beleuchtungsvorrichtung und einem Mikroskop mit einer Meßmarke ausgestattet ist, die in einer Richtung gegenüber der Lagervorrichtung verschieblich ist. Derartige Geräte sind bereits bekannt und entweder mit einem verschieblichen- Mikroskop mit fester Meßmarke, die dann in der Regel die optische Achse bezeichnet, oder mit einem festen Mikroskop mit verschieblicher Meßmarke oder schließlich mit einem zum Zwecke der Grobmessung verschieblichen Mikroskop und einer zum Zwecke der Feinmessung außerdem verschieblichen Meßmarke versehen. Auch kann umgekehrt die Lagervorrichtung gegenüber dem. feststehenden Mikroskop verschieblich sein. Diese Geräte sind zur Ausübung des neuen Verfahrens erst dann geeignet, wenn man sie mit einem Mikroskop mit verhältnismäßig starker, also beispiels«#eise wenigstens vierzigfacher Vergrößerung und mit einer Beleuchtungsvorrichtung ausrüstet, die ein Lichtbündel mit verhältnismäßig kleinem Öffnungswinkel aussendet, dessen Richtung der Achse des Mikroskops ungefähr parallel ist und die Verschiebungsrichtung der Meßmarke gegenüber der Lagervorrichtung ungefähr rechtwinklig schneidet.
  • Das ausgesandte Lichtbündel kann in bekannter Weise durch einen Kollimator erzeugt sein, bei dem eine von einer Seite beleuchtete Blende in der Brennebene einer sammelnden Linse angebracht ist. Das Bündel würde dann parallelstrahlig sein, wenn die als Lichtquelle im engeren Sinne dienende beleuchtete Blendenöffnung nur auf den Brennpunkt der Linse beschränkt wäre. Da das jedoch praktisch nicht ausführbar ist, wird man wenigstens die Blendenöffnung als sehr kleine Kreisfläche oder als schmalen Spalt ausführen, damit die Apertur des vom Kollimator ausgesandten Lichtbündels mindestens in dem in Betracht kommenden Längsschnitte einen genügend kleinen Wert hat, um deutlich erkennbare und genügend scharf begrenzte Interferenzstreifen zu ergeben, während bei größerer Apertur des Lichtbündels wegen des Einfalls verschieden gerichteter Beleuchtungsstrahlen auf die beleuchteten Punkte der Oberfläche des Körpers, die sich nach der Spiegelung an dieser Oberfläche überlagern, die Interferenzerscheinungen mehr oder weniger verschwimmen und gegebenenfalls ganz verschwinden.
  • In der Zeichnung sind außer der bereits erläuterten Abb. ia zwei Ausführungsformen eines Gerätes zur Ausübung des neuen Verfahrens als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt die erste Ausführungsform des Gerätes im Mittelschnitt im Aufriß, Abb. 2 im Grundriß. In Abb. 3 und 4 sind die im Gesichtsfelde der beiden Meßmikroskope angebrachten Marken wiedergegeben. Abb.5 stellt die zweite Ausführungforin des Gerätes im Mittelschnitt im Aufriß dar.
  • Das Gerät (Abb. i und 2) hat eine Tischplatte i, die auf vier Füßen .2 ruht und mit einer Schlittenführung 3 ausgestattet ist. In dieser Schlittenführung 3 ist ein Schlitten mit Hilfe einer Spindel 5 verschieblich. Der Schlitten 4 hat zwei Bohrungen 6 und 7, die Tischplatte i einen Längsschlitz B. Auf dem Schlitten 4 sind zwei Meßmikroskope 9 und io mit Hilfe von Muffen ii bzw. 12, so befestigt, daß sie durch die Bohrungen 6 und 7 und den Schlitz 8 nach unten ragen und ihre Achsen rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung des Schlittens 4 stehen. Das Meßmikrosköp 9 hat 6ofache Vergrößerung und ist mit einem Okularschraubenmikrometer 13 ausgestattet, in dessen Gesichtsfeld ein Fadenkreuz 14 in bekannter Weise verschieblich ist. Im Gesichtsfelde des Mikroskops io ist ein fester Doppelfaden 15 angebracht.
  • Die vier Füße 2 sind durch eine stufenförmig ausgebildete Stützplatte 16 verbunden. Der höher gelegene Teil dieser Stützplatte 16 trägt einen Glasmaßstab 17 mit einer Teilung 18, während der tiefer gelegene Teil nach beiden Seiten verbreitert und zum. Zwecke der Aufnahme der Prüflinge, beispielsweise des gestrichelt angegebenen Zylinders i9, mit zwei Lagerböcken 2o versehen ist, in denen spitz auslaufende Bolzen 2i mittels Schrauben 22 festgeklemmt sind. Die Achse dieser Bolzen 21, die durch die Verbindungslinie ihrer Spitzen dargestellt wird, liegt rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung des Schlittens 4 sowie zur Achse des Meßmikroskops 9. Im tiefer gelegenen Teile der Stützplatte 16 ist ein Schlitz 23 angebracht, der parallel zum Schlitze S verläuft. Die untere Seite dieses Teiles der Stützplatte 16 trägt eine Schlittenführung 24, in welcher ein Schlitten 25 mit Hilfe einer Spindel 26 parallel zur Verschiebungsrichtung des Schlittens 4 verschieblich ist. Die Spindeln 5 und 26 tragen je ein Handrad 27 bzw. z8.
  • Der Schlitten 25 hat eine Bohrung 29, durch welche das Gehäuse 30 eines Kollimators hindurchragt. Der Kollimator ist mit Hilfe einer Muffe 3 1 so am Schlitten 25 befestigt, daß seine Achse zur Achse des Mikroskops 9 parallel ist. Im Innern des Gehäuses 30 ist eine Glühlampe 32 und eine mit einem feinen Spalte versehene Blende 33 untergebracht. Der Spalt ist parallel zur Verbindungslinie der Spitzen der beiden Bolzen 2z und geht durch den Brennpunkt einer Sammellinse 34.
  • Beim Gebrauche des Gerätes ist die Glühlampe 32 durch Anschluß an einen Stromkreis zum Leuchten zu bringen. Der Kollimator sendet darin, wenigstens in den in Be-' tracht kommenden, zur Zeichenebene der Abb. i parallelen Ebenen ein sehr wenig «reit geöffnetes und mit großer Annäherung parallelstrahliges Lichtbündel nach oben. Er ist durch Drehen des Handrades 28 so einzustellen, daß das ausgesandte Lichtbündel den Zylinder i9 einseitig streift. Das Mikroskop 9 ist so einzustellen, daß es eine waagerechte Ebene durch die Spitzen der Bolzen z i scharf abbildet. Es ist weiterhin mit Hilfe des Handrades 27 so weit zu verschieben, bis die beleuchtete Kante des Zylinders i9 im mittleren Teile des Gesichtsfeldes des Mikroskops 9 sichtbar ist. Das Meßmikroskop i o ist so einzustellen, daß die Teilung 18 scharf abgebildet wird, worauf man mit Hilfe der Spindel 5 den Schlitten 4 nochmals verschiebt, bis die mikroskopische Abbildung des dem Doppelfaden 15 zunächst gelegenen Teilstrichs dieser Teilung 18 genau zwischen den Fäden liegt.
  • Im Mikroskop 9 ist nunmehr ein parallel zur beleuchteten Kante des Zylinders i g verlaufendes System von Interferenzstreifen sichtbar. Das Fadenkreuz 14 im Okularmikrometer 13 wird durch Drehen der Mikrometerschraube auf den ersten dunklen Streifen eingestellt und'nunmehr die eingestellten Werte der Teilung 18 und des Okularmikrometers 13 abgelesen. Alsdann wird die eben beschriebenen Einstellung der beiden Schlitten 4 und ä5 und des Fadenkreuzes 14 auf der anderen Seite des Zylinders 19 zweckmäßig für den entsprechenden Interferenzstreifen wiederholt und auch die hierbei eingestellten Werte der Teilung 18 und des Okularmikrometers 13 abgelesen. Die Differenz der beiden Ablesungen ergibt den Abstand der beiden je auf einer Seite des Zylinders 1g gelegenen Interferenzstreifen voneinander. Um den Durchmesser des Zylinders 1g zu erhalten, ist diese Differenz noch um die Summe der Abstände der Interferenzstreifen von der Oberfläche des Zylinders 19 um den doppelten Wert des Abstandes des einen dieser Streifen zu vermindern. Hierzu bedient man sich einer Tabelle, die zweckmäßig vom Hersteller dem Geräte beigefügt wird und auf Grund der oben an Hand der Abb. 1a angestellten Überlegungen aufgestellt ist.
  • Das beschriebene Gerät läßt sich in mannigfacher Art konstruktiv umwandeln. Beispielsweise genügt ein Handrad zur Verschiebung beider Schlitten 4 und 25, wenn die beiden Spindeln 5 und 26 mit dem gleichen Gewinde versehen sind und miteinander gekuppelt werden. Sind nur Körper mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser zu messen, dann kann man auch den Kollimator fest in der Stützplatte anbringen, wenn man nur dafür sorgt, daß das von ihm ausgesandte Lichtbündel in der in Betracht kommenden Ebene einen Durchmesser hat, der größer als der größte zu messende Durchmesser ist. In diesem Falle kann man aus dem Lichtbündel zwei Lichtbündel herausblenden, die den zu messenden Körper beiderseits streifen. Die Messung des Flankendurchmessers von Gewinden geht in der gleichen Weise vor sich, wie für das Beispiel eines zylindrischen Körpers beschrieben. Die Interferenzstreifen verlaufen in diesem Falle allerdings nicht mehr parallel zur Verbindungslinie der Spitzen 21, das Verfahren wird jedoch dadurch nicht geändert. Unregelmäßig geformte Körper können zum Zwecke der Durchmesserbestimmung auf die Oberfläche des tiefer gelegenen Teils der Stützplatte 16 aufgelegt werden, wobei der Kollimator nicht über diese Fläche nach oben hervorragen darf und der zu bestimmende Durchmesser genau parallel zur Verschiebungsrichtung des Schlittens 4, also waagerecht liegen muß.
  • Die zweite Ausführungsform des Gerätes (Abb. 5) hat eine auf vier Füßen 35 ruhende Tischplatte 36. Die Füße 35 sind durch eine Zwischenplatte 37 verbunden, die eine Schlittenführung 38 trägt, in welcher ein Schlitten 39 mit Hilfe einer Spindel 4o und eines Handrades 41 verschieblich ist. Der Schlitten 39 trägt zwei Lagerböcke 42, in denen mit Spitzen versehene Bolzen 43 mittels Schrauben 44 festgeklemmt sind, und einen Ansatz in Form eines Tischchens 45, auf dem ein Glasmaßstab 46 befestigt ist. Unterhalb des Schlittens 39 ist in einer Aussparung 47 der Zwischenplatte 37 mit einer Muffe 48 ein Kollimator 49 befestigt, der dem bei der ersten Ausführungsform des Gerätes beschriebenen Kollimator 30, 32, 33, 34 gleicht. Über diesem Kollimator 49 ist ein Mikroskop 5o mit 6ofacher Vergrößerung mit Hilfe einer Muffe 51 und über dem Glasmaßstabe 46 ein mit einem Okularschraubenmikrometer 52, versehenes Mikroskop 53 mit Hilfe einer Muffe 54 in der Tischplatte 36 befestigt. Das Mikroskop 50 ist wiederum mit einem Fadenkreuz 14 (Abb. 3), das Okularschraubenmikroineter 52 mit einem Doppelfaden 15 (Abb. 4) ausgestattet.
  • Beim Gebrauche des Gerätes (Abb. 5) spannt man den zu messenden Körper 55 in die Spitzen der Bolzen 43 ein und verschiebt nach Anschluß des Kollimators 49 an eine Stromquelle den Schlitten 39 mit Hilfe des Handrades 41 und der Spindel 40 so lange,. bis in dem auf die waagerechte Ebene durch die Spitzen 43 eingestellten Mikroskop So an einer Seite des Körpers 55 die Interferenzstreifen sichtbar sind. Durch weitere Drehung des Handrades 41 wird alsdann das Fadenkreuz 14 im Mikroskop 5o auf den ersten dunklen Interferenzstreifen eingestellt und der Doppelstrich 15 im Okularschraubenmikrometer 52 so weit verschoben, bis der diesem Doppelstrich 15 zunächst gelegene Teilstrich des Glasmaßstabes 46 genau zwischen den Fäden liegt. Mit dieser Einstellung ist die Lage des zur Messung benutzten Interferenzstreifens genau bestimmt, und die Einstellung wird für den entsprechenden Interferenzstreifen auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers 55 wiederholt. Aus den bei beiden Einstellungen abgelesenen Werten der Maßabteilung und des Okularschraubenmikrometers wird die Entfernung der beiden Interferenzstreifen voneinander grob und fein berechnet und die so erhaltene Größe wie bei der ersten Ausführungsform (Abb. i und 2) des Gerätes vermindert, um den gesuchten Durchmesser zu erhalten.
  • Das Verfahren ist ebenso durchführbar, wenn, wie bei der ersten Ausführungsform, das Okularschraubenmikrometer 52 am Mikroskop 5o angebracht, das Fadenkreuz 14 demnach verschiebbar und der Doppelfaden 15 fest ist. Beispielsweise könnte das Mikroskop 53 auch an Stelle des Okularmikrometers 52 nebst dein Doppelfaden 15 mit einer im Gesichtsfelde angebrachtem, zur Teilung des Glaßmaßstabes .46 passenden Noniusteilung versehen sein. Schließlich ist es auch möglich, den Maßstab q.6 fest, also nicht mit dem Schlitten 39 verschieblich zu lagern, wobei dann das Ablesemikroskop 53 mit dein Schlitten 39 verschieblich sein muß.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Bestimmung des Durchmessers von Körpern mit gekrümmter Oberfläche mit Hilfe von Interferenzerscheinungen, die durch streifend auffallendes Licht erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Körpers an einem Ende des zu messenden Durchmessers durch ein Lichtbündel mit verhältnismäßig kleinem Öffnungswinkel streifend beleuchtet und damit ein System von Interferenzstreifen erzeugt wird und ein zweites System von Interferenzstreifen durch ein zum genannten Lichtbündel paralleles Lichtbündel mit gleichfalls kleinem Öffnungswinkel an der Oberfläche des Körpers am andern Ende des zu messenden Durchmessers erzeugt wird, und daß_ der Abstand eines der Interferenzstreifen des einen Systems von einem Interferenzstreifen des andern Systems mit Hilfe einer Feinmeßvorrichtung gemessen wird, und daß ferner die gemessene Größe um die Summe der rechnerisch bestimmten Abstände der zur Messung benutzten Interferenzstreifen von der Oberfläche des Körpers vermindert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die der Messung zugrunde zu legenden Interferenzstreifen der beiden Systeme durch den Körper streifende Strahlen desselben Lichtbündels nacheinander am gleichen Orte erzeugt werden, indem der Körper in Richtung des zu messenden Durchmessers gegenüber dem Lichtbündel verschoben und die Größe dieser Verschiebung des Körpers um die Summe der Abstände der zur Messung benutzten Interferenzstreifen von der Oberfläche des Körpers vermindert wird.
  3. 3. Gerät zur Ausübung des Verfahren nach Anspruch i oder 2 mit einer Lagervorrichtung für den zu messenden Körper, einer Beleuchtungsvorrichtung und einem Mikroskop mit einer Meßmarke, die in einer Richtung gegenüber der Lagervorrichtung verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, .daß das Mikroskop mindestens qofache Vergrößerung hat und die Beleuchtungsvorrichtung ein Lichtbündel aussendet, dessen Öffnungsverhältnis kleiner als i : 2o und dessen Richtung der Achse des Mikroskops ungefähr parallel ist und die Verschiebungsrichtung der Meßmarke ungefähr rechtwinklig schneidet.
DE1930578744D 1930-08-19 1930-08-19 Verfahren und Geraet zur Bestimmung des Durchmessers von Koerpern mit gekruemmter Oberflaeche mit Hilfe von Interferenzerscheinungen Expired DE578744C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1207639B (de) * 1960-08-09 1965-12-23 Jenoptik Jena Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von geometrischen Daten an Koerpern mit gekruemmter Oberflaeche
DE1223164B (de) * 1956-07-13 1966-08-18 Walter Hesse Dipl Ing Dr Techn Messeinrichtung zum UEberpruefen grosser Werkstuecke, wie z. B. von Eisenbahn-Radsaetzen
JPS5343355U (de) * 1977-08-31 1978-04-13

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