RU2006137113ARU2006137113/28ARU2006137113ARU2006137113ARU 2006137113 ARU2006137113 ARU 2006137113ARU 2006137113/28 ARU2006137113/28 ARU 2006137113/28ARU 2006137113 ARU2006137113 ARU 2006137113ARU 2006137113 ARU2006137113 ARU 2006137113A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войскова часть 75360 (RU), Войсковая часть 75360filedCriticalВойскова часть 75360 (RU)
Priority to RU2006137113/28ApriorityCriticalpatent/RU2361175C2/en
Publication of RU2006137113ApublicationCriticalpatent/RU2006137113A/en
Application grantedgrantedCritical
Publication of RU2361175C2publicationCriticalpatent/RU2361175C2/en
Лазерный профилометр для контроля профиля изделий сложной формы типа лопаток газотурбинных двигателей методом светового сечения, содержащий механизмы крепления и продольного перемещения лопатки, источники щелевой подсветки лопатки, расположенные симметрично относительно лопатки с ее противоположных сторон и формирующие плоские световые пучки в плоскости, перпендикулярной продольной оси лопатки, телекамеру, компьютер для вычисления параметров контролируемого сечения, два дополнительных объектива, оптические оси которых находятся в плоскости, образованной осями лазеров и продольной осью лопатки, и расположены симметрично под углами α к продольной оси лопатки, которые выбираются из соотношения α≥arctg (t/Δ), где t - максимальная высота элемента лопатки, экранирующего контролируемое сечение, Δ - расстояние от этого сечения до экранирующего элемента, фокусные расстояния дополнительных объективов fк выбираются с учетом соотношения
, где fо - фокусное расстояние объектива телекамеры, d - размер ПЗС-матрицы, H - максимальный размер контролируемого сечения, к=0,8-0,9 - конструктивный коэффициент, причем оптическая ось объектива телекамеры совпадает с осью первого дополнительного объектива, точки фокусов дополнительных объективов, совпадают друг с другом и с точкой пересечения осей лазеров и продольной осью лопатки, светоделитель, отражающая полупрозрачная грань которого установлена перпендикулярно плоскости, образованной осями дополнительных объективов и наклонена под углом 45° к оси объектива телекамеры, на переселении оптической оси второго дополнительного объектива с перпендикуляром, восстановленным из точки пересечений отражающей грани светоделителя с осью объектива телекамеры в плоскости расположения оптических осей дополнительных объективов, перпендикулярно этой плоскости установлен отражатель, нормаль к плоскости которого направлена под углом
к оптической оси второго дополнительного объектива, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два селективных светофильтра, спектральные диапазоны пропускания которых не совпадают с друг другом и установленные перед дополнительными объективами на их оптических осях перпендикулярно к ним с возможностью ввода-вывода из оптической схемы, и тест-объект с полихроматическим источником его подсветки, спектр излучения которого перекрывает диапазоны спектрального пропускания обоях селективных светофильтров и спектральной чувствительности телекамеры, тест-объект представляет собой плоскую пластину из прозрачного в области спектра излучения источника колихроматической подсветки материала, на поверхности которой, обращенной к дополнительным объективам, фотографическим путем нанесено позитивное изображение диска диаметром Дт≥d·m, где m=fo/fк, m - масштаб изображения, fo и fк - фокусные расстояния дополнительных объективов и объектива телекамеры соответственно, в центре диска расположены параллельные друг другу штрихи высотой Hт≤0,7Дт и толщиной t, расстояние между штрихами равно их толщине, толщина штрихов выбирается из условия t≤I/Nту, где Nту - разрешающая способность телекамеры в пространстве объектовом, мм-1, тест-объект размещен в плоскости, формируемой плоскими лазерными пучками, формирующими световое сечение объекта, с возможностью ввода-вывода из оптической схемы, центр светящегося диска тест-объекта расположен на оси, совпадающей с продольной осью контролируемого объекта и биссектриссой угла между оптическими осями дополнительных объективов.A laser profilometer for controlling the profile of products of complex shape such as blades of gas turbine engines by the light section method, containing fastening mechanisms and longitudinal movement of the blade, sources of slit illumination of the blade located symmetrically relative to the blade from its opposite sides and forming flat light beams in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the blade, a television camera, a computer for calculating the parameters of the controlled section, two additional lenses, the optical axis of which are in the plane formed by the axes of the lasers and the longitudinal axis of the blade, and are located symmetrically at angles α to the longitudinal axis of the blade, which are selected from the relation α≥arctg (t / Δ), where t is the maximum height of the blade element screening the controlled section, Δ is the distance from this section to the shielding element, the focal lengths of additional lenses f to are selected taking into account the ratio
where f о is the focal length of the camera’s lens, d is the size of the CCD matrix, H is the maximum size of the monitored section, k = 0.8-0.9 is the design coefficient, and the optical axis of the camera’s lens coincides with the axis of the first additional lens, points the foci of the additional lenses coincide with each other and with the intersection point of the laser axes and the longitudinal axis of the scapula, a beam splitter, the reflective translucent face of which is set perpendicular to the plane formed by the axes of the additional lenses and tilted under glom 45 ° to the axis of the lens cameras, to relocation of the optical axis of the second additional lens perpendicular recovered from the point of intersection reflecting face of the beam splitter to the lens axis of the camera in the plane of arrangement of the optical axes of the additional lenses, perpendicular to the plane of a reflector, the normal to which plane is directed at an angle
to the optical axis of the second additional lens, characterized in that it additionally includes two selective light filters, the transmission spectral ranges of which do not coincide and are installed in front of the additional lenses on their optical axes perpendicular to them with the possibility of input-output from the optical circuit, and test object with a polychromatic source of illumination, the emission spectrum of which covers the spectral transmission ranges of the wallpaper of selective filters and spectral sensitivity elnosti camera, the test object is a flat plate made of transparent in kolihromaticheskoy backlight source emission spectrum of the material, the surface of which facing the additional lens, applied photographically positive image disk diameter D t ≥d · m, where m = f o / to f, m - scale image, f o and f k - focal lengths of lenses additional lens and camera respectively in the disk center are located parallel to each other strokes ≤0,7D height H m t m and a thickness, the distance between strokes at equal their thickness, the thickness of the strokes is chosen from the condition t≤I / N that, where the N - resolution camera in the space of object, mm -1, a test object is placed in the plane formed by the flat laser beams forming the light section of the object, with the possibility of input-output from the optical circuit, the center of the luminous disk of the test object is located on an axis that coincides with the longitudinal axis of the controlled object and the bisector of the angle between the optical axes of the additional lenses.
