SU1052856A1 - Interference device for gauging dimensions of part - Google Patents

Interference device for gauging dimensions of part Download PDF

Info

Publication number
SU1052856A1
SU1052856A1 SU823463577A SU3463577A SU1052856A1 SU 1052856 A1 SU1052856 A1 SU 1052856A1 SU 823463577 A SU823463577 A SU 823463577A SU 3463577 A SU3463577 A SU 3463577A SU 1052856 A1 SU1052856 A1 SU 1052856A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
white light
light channel
channel
measurement
plane
Prior art date
Application number
SU823463577A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Шаров
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6681
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 Предприятие П/Я Р-6681 filed Critical Предприятие П/Я Р-6681
Priority to SU823463577A priority Critical patent/SU1052856A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1052856A1 publication Critical patent/SU1052856A1/en

Links

Abstract

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ, содержащее двухлучевой интерферометр типа Майкельсона, включающий канал монохроматического света и канал белого света, приемные блоки, установленные на выходе каналов, и электронный блок обработки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерени , оно снабжено двум  плоскопараллельными пластинками с полупрозрачными отражательными покрыти ми на обращенных друг к другу поверхност х, расположенными в канале белого света перпендикул рно его оси и с возможностью перемещени  вдоль этой оси. (Л 8 ел ю 00 елINTERFERENTIAL DEVICE FOR MEASURING DETAIL SIZES containing a two-beam Michelson-type interferometer including a monochromatic light channel and a white light channel, receiving units installed at the output of the channels, and an electronic processing unit, characterized in that, in order to improve the accuracy and performance of the measurement, it is equipped two plane-parallel plates with translucent reflective coatings on surfaces facing each other, located in the white light channel perpendicular to but its axes and are movable along this axis. (L 8 ate u 00 ate

Description

Фиг.FIG.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может бьп-ь использовано в оптических интерференционных приборах дл  прецизионных и оперативных измерений деталей в различных област х машиноС1роени .The invention relates to a measurement technique and can be used in optical interference devices for precision and on-line measurements of parts in various areas of machine design.

Известно оптическое интерференционное устройство дл  измерени  концевых мер, содержащее две плоскопараллельные пластинки с заключенной между ними концевой мерой Размер концевой меры в этом устройстве опре еп ют путем измерени  длины эталона Фабри-Перо, образованного двум  плоскопараллельными пластинками с полупрозрачными отражательными покрыти ми на обращенных друг к другу поверхност х. Измерение производитс  методом совпадени  дробных частей полос при последовательном освещении пластин светом нескольких длин золн Г 1 ,An optical interference measurement device for measuring terminal measures containing two plane-parallel plates with an end measure between them is known. The size of the terminal measures in this device is determined by measuring the length of a Fabry-Perot standard formed by two plane-parallel plates with translucent reflective coatings facing each other surfaces The measurement is made by the method of coincidence of the fractional parts of the strips with the consecutive illumination of the plates with the light of several lengths of corn G 1,

Ланкое устройство обеспечивает высокую точность измерений, но требует оператора высокой квалификации и трудно поддаетс  автоматизации оThe Lank device provides high measurement accuracy, but requires a highly skilled operator and is difficult to automate.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  интерференционное устройство дл  измерени  размеров деталей , содержащее лвухлучевой интерферометр типа Майкельсона, включающий канал монохроматического света и канал белого света, (Приемные блоки, установленные на входе каналов, и электронный блок обработки 2,The closest to the proposed technical entity is an interference device for measuring the dimensions of parts, which contains a Michelson-type two-beam interferometer, including a monochromatic light channel and a white light channel (Receiver units installed at the channel entrance, and an electronic processing unit 2,

Извесгное устройство имеет низкие точность и производительность измерени .The weighing device has low measurement accuracy and performance.

Цель изобретени  - повышение тоности и производительности измерени  The purpose of the invention is to increase the fineness and productivity of the measurement

Поставленна  цель достигаетс  тем, что интерференционное устройство дл  измерени  размеров деталей , содержащее двухлучевой интерферометр типа Майкельсона, включающий канал монохроматического света и канал белого света, приемные блоки, установленные на выходе каналов , и электронный блок обработки , снабжено двум  плоскопараллельншАи пластинками с полупрозрачными отражательными покрыти ми на обращенных друг к другу поверхност х , расположенными в канале бело света перпендикул рно его оси с зо:зможностью перемещени  вдоль это оси. .The goal is achieved by the fact that an interference device for measuring the dimensions of parts containing a Michelson-type dual-beam interferometer, including a monochromatic light channel and a white light channel, receiving units installed at the channel output, and an electronic processing unit, are equipped with two plane-parallel semitransparent reflective coatings on surfaces facing each other, located in a channel of white light perpendicular to its axis with the possibility of moving along this axis . .

На фиг, 1 изображена принципиальна  схема интерференционного устройства дл  измерени  размеров деталей на фиг. 2 сигналы канало1з монохроматического и белого светFIG. 1 is a schematic diagram of an interference device for measuring the dimensions of parts in FIG. 2 monochromatic and white light signals

Устройство содержит двухлучевой интерферометр типа Майкельсона с кналом монохроматического света, включающим источник 1 монохроматического света и подвижный .отражатель 2, и каналом белого света, включающим источник 3 белого света и неподвижный отражатель 4, светоделитель 5 в виде стекл нного кубасистему 6 сканировани , плоскопараллельные пластинки 7 и 8 с .полупрозрачными отражательными покрыти ми на обращенных друг к другу поверхност х, расположенныгли в канале белого света перпендикул рно его оси с возможностью перемещени  вдоль этой оси, приемные блоки, установленные на выходе каналов н включающие приемно-усилитеные тракты 9 и 10 и формирователи 11 и 12 11мпу;льсов, и электронный блок 13 обработкиThe device contains a Michelson-type two-beam interferometer with a monochromatic light channel, including a monochromatic light source 1 and a moving reflector 2, and a white light channel including a white light source 3 and a fixed reflector 4, a beam splitter 5 in the form of a glass cubic scanning system 6, plane-parallel plates 7 and 8 with. Semitransparent reflective coatings on surfaces facing each other, located in a channel of white light perpendicular to its axis with the possibility of moving along this axis receiving units installed at the outlet channel comprising n receiving-usilitenye paths 9 and 10 and the formers 11 and 12 11mpu; lsov and an electronic processing unit 13

В качестве отражателей 2 и 4 используют отражатели типа кошачий глазAs reflectors 2 and 4 use cat-like reflectors.

На фиг, 2 обозначены: L, - разность хода между центральным максимумом и первым боковым в сигнале канала белого света; число импульсов монохроматического канала на разности хода Ц ; П - число импульсов генератора тактовой частот с мсмента пика главного максимуму сигнала канала белого света до первого импульса канала монохроматичекого излучени  П2 число импульсов тактового генератора с момента пика первого бокового максимума до MOTvjeHTa (Пд+1)-го импульса монохроматического канала; Яр- длина вол /laaepa.In FIG. 2, the following is indicated: L, is the difference in travel between the central maximum and the first side in the white light channel signal; the number of pulses of a monochromatic channel on the difference of the course C; P is the number of pulses of the clock generator from the output of the peak of the main maximum of the white light channel signal to the first pulse of the monochromatic channel of the P2 radiation; the number of pulses of the clock generator from the moment of the peak of the first side maximum to the MOTvjeHTa (Rd + 1) th pulse of the monochromatic channel; Yar- length ox / laaepa.

Устройство дл  измерени  р азмеров деталей работает следук дим образом.The device for measuring the dimensions of the parts works in the following way.

Интерферометр в исходном положении имеет небольиюе отрицательно запаздывание, т.е. подвижный отражатель 2 находитс  несколько ближе к светоделителю 5, чем неподвижный отражатель 4. Плоскопараллельные пластинки 7 и 8 взаимно параллельны и перпендикул рны лучу канала белого света. Частоту тактового генератора (не показан) в электронном блоке 13 обработки и cKOpcjcTb сканировани  подвижного отражател  2 устанавливают такими , чтобы за врем  сканировани  разности ходаЛр/2 тактовый генератор выхэабатывал пор дка 100 импульсов , т„е. .The interferometer in the initial position has a small negative delay, i.e. the movable reflector 2 is somewhat closer to the beam splitter 5 than the fixed reflector 4. The plane-parallel plates 7 and 8 are mutually parallel and perpendicular to the beam of white light. The frequency of the clock generator (not shown) in the electronic processing unit 13 and the cKOpcjcTb scanning of the movable reflector 2 is set so that during the time of scanning the path difference Lr / 2, the clock generator output is about 100 pulses, t e. .

Две плоскбпараллельные пластинки 7 и 8 с полупрозрачными отражательнь и Покрыти ми на обращенных друг к другу поверхност х представл ют собой многолучевой интерферометр Фабри-Перо. Сплошной прот жный спектр источника 3 беловогоTwo plane-parallel plates 7 and 8 with translucent reflections and Coatings on facing surfaces are a multi-beam Fabry-Perot interferometer. Continuous continuous spectrum of the source 3

света, проход  через такой интерферометр , регул рно модулируетс  по амплитуде в функции волновых чисел так, что рассто ниелй () между соседними максимумами, рассто ние d (см) между пластинами и разность хода и между центральным максимумам и первым боковым в интерферограмме интерферометра Майкельсона, св заны Зависимостью:light, the passage through such an interferometer is regularly modulated in amplitude as a function of the wave numbers so that the distances () between adjacent maxima, the distance d (cm) between the plates and the path difference and between the central maxima and the first side in the interferogram of the Michelson interferometer, Related Dependency:

L 2dncos Ss-f/dd,L 2dncos Ss-f / dd,

где п - показатель преломлени  среды между отражательными поверхност ми пла.стин 7 и 8 б - угол преломлени  лучейwhere n is the refractive index of the medium between the reflective surfaces of plazstin 7 and 8 b is the angle of refraction of the rays

в среде.in the environment.

При условии, ип 1, d l/2/so t.y2. Таким образом, определить J, т.е. размер детали 14, можно или рассчитав лб преобра ,зу  интерферограмму в спектр, или измерив t по интерферограмме. Второй путь требует значительно меньше аппаратурных затрат и вычислений . Система 6 сканировани  перемещает равномерно ПОДВИЖНЕЙ отражатель 2. При нулевой разности хода сигнал (фиг. 2) канала бело го света достигает максимума и в этот момент формирователь 11 импульсов вырабатывает импульс, по которому импульсы тактового генератора в электронном блоке 13 обработки начинают поступать на один счетчик (не показан), а импульсы с формировател  12, вьлрабатываемые через Лр/2 при прохождении сигнала монохроматического канала через нулевой уровень, на второй счетчик (не показан). Импульсы тактового генератора прекращают поступать на первый счетчик в момент поступлени  первого импульса, вырабатываемого электронным блоком 13. На первом счетчике фиксируетс  число п. (Система б сканировани  продолжает перемещение подвижного отражател  2 При достижении разности хода - 1, в сигнале канала белого света по вл етс  первый боковой максимум, по которому формирователь 11 импульсов вырабатывает импульс, по которому на втором счетчике фиксируетс  число Hjj, а импульсы с тактового генертора начинают поступать на первый счетчик на вычитание до моментаProvided un 1, d l / 2 / so t.y2. Thus, determine J, i.e. the size of the part is 14, either by calculating the conversion of the interferogram into a spectrum, or by measuring t by the interferogram. The second way requires significantly less hardware costs and calculations. The scanning system 6 moves the MOVING reflector 2 evenly. With a zero path difference, the signal (Fig. 2) of the white light channel reaches a maximum and at this moment the pulse shaper 11 generates a pulse through which the clock generator pulses in the electronic processing unit 13 begin to flow to one counter (not shown), and the pulses from the imaging unit 12, which were processed through Lr / 2 when the signal of the monochromatic channel passes through the zero level, to the second counter (not shown). The pulses of the clock generator cease to flow to the first counter at the moment of arrival of the first pulse generated by the electronic unit 13. The first counter records the number of points. (The scanning system b continues to move the movable reflector 2. When the path difference reaches 1, the white light channel signal appears the first side maximum at which the pulse shaper 11 generates a pulse, according to which the number Hjj is recorded on the second counter, and the pulses from the clock generator start to flow to the first counter subtraction until

по влени  (Пд+1)-го импульса. перво/vi счетчике присутстЕует величина лп (). Электронный блок 13 обработки определ ет рассто ние с между пластинками 7 и 8 по выражениюthe appearance of (front + 1) th pulse. The first / vi counter has a value of lp (). The processing electronic unit 13 determines the distance between the plates 7 and 8 by the expression

()Лр/4() Lr / 4

После получени  с формировател  12 (Пд+1)-го 1 мпульса вырабатываетс  команда на возврат подвижного отражател  2 в исходное состо ние и устройство готово к повторному или новому измерению. Измерение может быть произведеноAfter receiving from the imaging unit 12 (PD + 1) -th 1 megapulse, a command is generated to return the movable reflector 2 to the initial state and the device is ready for repeated or new measurement. Measurement can be made

и при обратном ходе подвижного отражател  2.and during the return stroke of the rolling reflector 2.

Отражатели 2 и 4 выбраны типа кошачий глаз дл  снижени  требований на поступательность перемещени  подвижного отражател  2 при сканировании. На фиг. 1 изображена схема интерферометра с двойным ходом лучей, что позвол ет удвоить- разность хода при том жеReflectors 2 and 4 are selected for the cat's eye type to reduce the requirements for translational movement of the movable reflector 2 during scanning. FIG. 1 shows a double-path interferometer circuit, which makes it possible to double the path difference with the same

перемещении подвижного отражател  2.moving the movable reflector 2.

5five

При относительных измерени х размер измер емой детали 14 может быть значительно больше за счет такой конструкции держател  детали, когда контактные части (зажимы) (не With relative measurements, the size of the measured part 14 can be significantly larger due to this construction of the part holder when the contact parts (clamps) (not

0 показаны) расположены значительно шире плоскопараллельных пластинок 7 и 8.0 shown) are located much wider than the plane-parallel plates 7 and 8.

Метод пр мого счета числа полос более эффективен по сравнению с ме5 тодом совпадени  дробных частей полос. Преимущества предлагаемого устройства заключаютс  в возможности автоматизации прецизионных измерений, в простоте оптическойThe direct counting method of the number of bands is more efficient than the method of coincidence of the fractional parts of the bands. The advantages of the proposed device are the automation of precision measurements, the simplicity of optical

0 схемы устройства. Возможность работы с предельно узкими пучками света позвол ет снизить требовани  к технологии изготовлени  оптических деталей. Вследствие широкого0 device diagrams. The ability to work with extremely narrow beams of light makes it possible to reduce the requirements for the technology of manufacturing optical components. Due to the wide

5 назначени  устройства, позвол ющего измер ть контактным способом размеры непрозрачных деталей и бесконтактным способом толщины прозрачных пластин, устройство может найти широкое применение в раз0 личных област х машиностроени  и оптической промышленности, что позвол ет организовать серийное производство с унификацией узлов и элементов.5 of the purpose of the device, which allows measuring the dimensions of opaque parts and the thickness of transparent plates in a contactless way, the device can be widely used in various areas of mechanical engineering and the optical industry, which allows organizing mass production with unification of components and elements.

Claims (1)

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ, содержащее двухлучевой интерферо- метр типа Майкельсона, включающий канал монохроматического света и канал белого света, приемные блоки, установленные на выходе каналов, и электронный блок обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, оно снабжено двумя плоскопараллельными пластинками с полупрозрачными отражательными покрытиями на обращенных друг к другу поверхностях, расположенными в канале белого света перпендикулярно его оси и с возможностью перемещения вдоль этой оси.INTERFERENCE DEVICE FOR MEASUREMENT OF SIZES OF PARTS, containing a two-beam Michelson type interferometer, including a monochromatic light channel and a white light channel, receiving units installed at the output of the channels, and an electronic processing unit, characterized in that, in order to increase the accuracy and performance of the measurement, it is equipped with two plane-parallel plates with translucent reflective coatings on facing each other surfaces located in the channel of white light perpendicular to it B and movable along this axis. Фиг. 7FIG. 7
SU823463577A 1982-07-02 1982-07-02 Interference device for gauging dimensions of part SU1052856A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823463577A SU1052856A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Interference device for gauging dimensions of part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823463577A SU1052856A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Interference device for gauging dimensions of part

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1052856A1 true SU1052856A1 (en) 1983-11-07

Family

ID=21020176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823463577A SU1052856A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Interference device for gauging dimensions of part

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1052856A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557681C1 (en) * 2014-03-04 2015-07-27 Вячеслав Васильевич Орлов Double-sided interferometer for measurement of length gauge rods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Коломийцов Ю.В. Интерферо-, метры. Л., Машиностроение, 1976, с. 183. 2. Фотева И.И. и др. Измерение толщины полупроводниковых пленок интерферометрическим методом., 1975, 1, с. 62 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557681C1 (en) * 2014-03-04 2015-07-27 Вячеслав Васильевич Орлов Double-sided interferometer for measurement of length gauge rods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3319515A (en) Interferometric optical phase discrimination apparatus
GB1400253A (en) Gauging dimensions
US3680963A (en) Apparatus for measuring changes in the optical refractive index of fluids
GB914038A (en) Interferometer using a diffraction grating
SU1052856A1 (en) Interference device for gauging dimensions of part
EP0480027A1 (en) Method and device for determining the thickness of a glass tube
SU1397732A1 (en) Device for measuring thickness of thin walls of glass pipes
SU504080A1 (en) Interference sensor measuring angles of rotation of an object with a reflective surface
SU1663416A1 (en) Interference device for measuring displacements of objects
CN107560555A (en) Laser interference slide measure
SU1364866A1 (en) Interference device for measuring angular displacements
RU1768961C (en) Method of and device for measuring glass tube wall diameter
RU2047085C1 (en) Interferometer for measurement of translations of two-coordinate table
SU1474456A1 (en) Interference method of determining thickness of plane-parallel objects made of optically transparent materials
SU1515039A2 (en) Photoelectric autocollimator for fixing angular position of object
SU1397719A1 (en) Interferometric method of measuring linear displacements of objects
SU1286961A1 (en) Two-frequency interferometer refractometer
GB1184080A (en) Single Optical Block Interferometer Means
SU1173177A1 (en) Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction
US3873208A (en) Measuring the index of refraction
SU1213398A1 (en) Interference method of determining refraction index
SU712654A1 (en) Interferometer
SU645021A1 (en) Optical micrometer of nonius matching
SU188064A1 (en) DOUBLE-BLOCK INTERFEROMETER FOR MOVEMENTS
SU1068782A1 (en) Automatic interferention device for measuring atmosphere befraction index structural characteristic