RU1768973C - Устройство измерени геометрических параметров поверхностей - Google Patents
Устройство измерени геометрических параметров поверхностейInfo
- Publication number
- RU1768973C RU1768973C SU884461899A SU4461899A RU1768973C RU 1768973 C RU1768973 C RU 1768973C SU 884461899 A SU884461899 A SU 884461899A SU 4461899 A SU4461899 A SU 4461899A RU 1768973 C RU1768973 C RU 1768973C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- diffraction grating
- optical fiber
- lasers
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле качества поверхностей изделий в приборо-и машиностроении , Целью изобретени вл етс повышение области применени за счет осуществлени возможности измерени в труднодоступных местах и вредных услови х за счет использовани в качестве приемо- передающей оптической системы отражающей дифракционной решетки и оптического волокна с микролинзой на торце, а в качестве источников излучени - двух лазеров, работающих на разных длинах волн. Излучение лазеров 1 и 2, отраженное дифракционной решеткой 8, через оптическое волокно 3 подаетс .на исследуемую поверхность 5, отражаетс от нее и через оптическое волокно 3 и дифракционную решетку 9 попадает на селективные фотоприемники: 6-рабочий и 7-Опорный. Если производные сигналов с них имеют одинако вую пол рность, то регистратор 13 фиксирует аналоговый сигнал с рабочего фотоприемника 6, соответствующий микропрофилю поверхности. 5 ил. СО
Description
Изобретение относитс к контрольно измерительной технике и может быть использовано при контроле качества поверхностей изделий с труднодоступными участками и во вредных услови х и применено преимущественно в приборо-и машиностроении .
Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет осуществлени возможности измерени в труднодоступных местах и вредных услови х.
Цель достигаетс за счет использовани в качестве приемо-передающей оптической системы отражающей дифракционной решетки и оптического волокна с микролинзой на конце, а в качестве источников излучени - двух лазеров, работающих на разных длинах волн.
Оптические и электрические схемы устройства представлены на фиг,1-6.
На фиг.1 - блок-схема устройства; на фиг.2 - форма световых пучков рабочего и опорного потоков; на фиг.З - зависимости электрических сигналов рабочего и опорного фотоприемников в зависимости от удалени исследуемой поверхности; на фиг.4 - формы сигналов усилителей-преобразователей на участке ДХ2; на фиг.5 - формы сигналов усилителей-преобразователей на участке AXi.
Устройство состоит (см, фиг.1) из источников 1 и 2 когерентного излучени , работающих на рабочей АО и большей опорной длине волны соответственно, оптически св занных с входным торцом отрезка оптического волокна 3 с микролинзой 4 на выходном торце. За фокусом микролинзы 4 расположена исследуема поверхность 5, имеюща возможность равномерно перемещатьс по нормали к оптической оси микролинзы 4. По ходу лучей, отраженных от исследуемой поверхности 5 и дифрагированных после отражени на дифракционной решетке 9, выходной торец волокна оптически св зан с селективными приемниками: рабочим 6 и опорным 7, имеющими максимумы чувствительности на длинах волн До и Ач соответственно, Оптическую св зь лазеров и фотоприемников осуществл ет отражательна дифракционна решетка 8. Блок 9 обработки сигнала содержит два дифференцирующих усилител -преобразовател 10 и 11, соединенных входами с фотоприемниками 6,7. а выходами с вычитающим узлом 12. Выход вычитающего узла 12 и второй выход рабочего фотоприемника 6 соединены с входами регистратора 13.
Устройство работает следующим образом .
Излучение лазеров 1 и 2 с длинами волн АО и AI , соответственно после отражени от
дифракционной решетки 9 вводитс в оптическое волокно 3. В силу дисперсии за микролинзой 4 формируютс две перет жки световых лучей на рассто ни х Х0 и Xi от микролинзы, дл лучей с длинами волн До и
Ai, соответственно, фиг.2. Исследуема поверхность , расположенна за перет жкой А.1. т.е. на рассто нии большем Xi от микролинзы отражает излучение и оно частично возвращаетс в волокно. На входе волокна
отраженное излучение раздел етс по длинам волн и направл етс на чувствительные площади селективных фотоприемников 6 и 7. Сигналы с фотоприемников поступают на входы дифференцирующих усилителейформирователей 10 и 11. Усилители преоб- рэзователи 10, 11 вырабатывают на своих выходах сигналы одинаковой посто нной амплитуды, причем их пол рности определ ютс знаками производных по времени
сигналов с Фотоприемников 6, 7. В том случае , если производимые сигналы с фотоприемников 6, 7 имеют разную пол рность, то на зыходе вычитающего узла 12 сигнал отличен от нул и он служит блокирующим
сигналов (стоп-сигналом) дл регистратора 13, Если производные сигналов имеют одинаковую пол рность, то регистратор 13 фиксирует аналоговый сигнал с рабочего фотоприемника 6, величина которого соотзетствует микропрофилю поверхности. Опорный длинноволновый канал с лазером 2 (см. фиг.1) и фотоприемииком 7 вводитс дл повышени точности измерений у, устранени неоднородности измерений. При
удалении с поверхности от микролинзы 4 фотоприемник 6 регистрирует зависимость So(x), а фотоприемник (x)(cM. фиг.З). Разные положени перет жек Х0 и Xi обусловлены дисперсией микролмнзы. На этом
графике можно выделить 3 участка ДХ0. АХ-| и АХ.. На участках Х0 и XL производные dSo/dx и dSi/dx имеют одинаковые знаки , на участке AXi знаки производных разные. Если исходное положение поверхмости дальше Xi и поверхность имеет плав- ный профиль, то разность знаков в производных может служить сигналом о выходе поверхности в диапазоне AXi. Кроме того, подбором длины волны Ai, максимум
кривой Si(x), т.е. точка Xi может быть выбрана на границе линейного участка, что приведен к повышению точности измерений.
Если все участки поверхности наход тс в области АХ25то эпюры сигналов
So, Si - с фотоприемников и Do, Ui - сигналов с усилителей-преобразователей имеют вид, показанный на фиг.4. Здесь важно, что зависимости сигналов So и Si имеют примерно одинаковую форму и одинаковый знак производной между максимумами, которые лежат в одних и тех же точках. Усилите л и-преобразователи вырабатывают одинаковый сигнал. На выходе вычитающего устройства сигнал равен нулю. Регистратор 13 фиксирует микропрофиль поверхности, пропорциональный сигналу
So(t).
Если исследуемый участок поверхности попадает в диапазон AXi (см. фиг.З), то пол рности сигналов Uo и Ui противоположны (см. фиг.5), на выходе вычитающего узла формируетс блокирующий сигнал V(t), который прерывает работу регистратора и одновременно останавливает перемещение исследуемой поверхности относительно оптического волокна 3.
Claims (1)
- Формула изобретени Устройство измерени геометрических параметров поверхностей, содержащее оп34(pLfc. 2тические св занные два лазера, приемно- передающую оптическую систему, рабочий и опорный фо топриемники, установленные в световом пучке, отраженном от исследуемой поверхности, и элект- ронный блок обработки сигнала, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени за счет обеспечени измерений в труднодоступных местахи вредных услови х, оптическа приемопередающа система выполнена в виде отражательной дифракционной решетки и оптического волокна с микролинзой на торце, обращаемом к исследуемой поверхности , лазеры выполнены с разной длиной волн, а электронный блок обработки сигналов выполнен в виде дифференцирующих усилителей-преобразователей, вычитающего узла и регистратора, входыусилителей-преобразователей соединены с рабочим и опорным фотоприемников, а выходы - с входами вычитающего узла, выход вычитающего узла и второй выход рабочего фотоприемника соединены с входами регистратора.о ЯФиг.Фиг.4
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884461899A RU1768973C (ru) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Устройство измерени геометрических параметров поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884461899A RU1768973C (ru) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Устройство измерени геометрических параметров поверхностей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1768973C true RU1768973C (ru) | 1992-10-15 |
Family
ID=21390348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884461899A RU1768973C (ru) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Устройство измерени геометрических параметров поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1768973C (ru) |
-
1988
- 1988-07-15 RU SU884461899A patent/RU1768973C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1690459, кл. G 01 В 11/00, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5949740A (en) | Unbalanced fiber optic Michelson interferometer as an optical pick-off | |
US6285446B1 (en) | Distributed sensing system | |
US4969736A (en) | Integrated fiber optic coupled proximity sensor for robotic end effectors and tools | |
EP0124533A1 (en) | Fiber optic displacement sensor with built-in reference | |
ATE27489T1 (de) | Faseroptische messeinrichtung. | |
US5557400A (en) | Multiplexed sensing using optical coherence reflectrometry | |
EP0762078A2 (en) | System for determining the thickness and index of refraction of a film | |
US5642196A (en) | Method and apparatus for measuring the thickness of a film using low coherence reflectometry | |
US4355900A (en) | Self-calibrating interferometer | |
US4380394A (en) | Fiber optic interferometer | |
EP0222907A1 (en) | A laser based gaging system and method of using same | |
US5187545A (en) | Integrated optical position measuring device and method with reference and measurement signals | |
US3664739A (en) | Method and device for measuring strain and other changes in dimension | |
RU1768973C (ru) | Устройство измерени геометрических параметров поверхностей | |
US5471302A (en) | Interferometric probe for distance measurement utilizing a diffraction reflecting element as a reference surface | |
SU1397732A1 (ru) | Устройство дл измерени тонких стенок стекл нных труб | |
JPS62156563A (ja) | 速度および距離測定装置 | |
SU1051430A1 (ru) | Волоконно-оптический датчик скорости | |
RU1774233C (ru) | Способ определени линейных перемещений объектов с плоской зеркально-отражающей поверхностью | |
KR940011274B1 (ko) | 레이저 다이오드의 파장변화 측정장치 | |
SU1104361A1 (ru) | Устройство дл измерени малых перемещений | |
JPS6428503A (en) | Length measuring device | |
SU1193457A1 (ru) | Устройство дл измерени переходной характеристики лазерного приемника сигналов акустической эмиссии | |
SU1185073A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных и угловых перемещений объекта | |
SU1441190A1 (ru) | Интерференционное устройство дл измерени малых перемещений |