SU1397727A1

SU1397727A1 - Photometric method of determining height of surface roughness of optically transparent flat parts

Info

Publication number: SU1397727A1
Application number: SU864205526A
Authority: SU
Inventors: Евгений Андреевич Несмелов; Рафаэль Каримович Мухамедов; Алевтина Григорьевна Афанасьева; Наталья Петровна Матшина
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4671
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , в частности, дл контрол шероховатостей поверхности оптически прозрачных деталей. Цель изобретени - повышение точности определени за счет исключени погрешностей, св занных с нелинейностью фотоприемника . Направл ют поочередно на рабочие поверхности детали монохроматический поток излучени и измер ют дл каждой поверхности коэффициенты р, , р диффузного отражени и коэффициенты /ЕГ, , диффузного пропускани , а о высоте RCK ск-г. шероховатости каждой из повврхностей суд т по формулам; RQK, ( А;41Г)(р,- с:.-Ь(р,-Я):(а -Ь ) ; R,, ()(рг- г 1)-Ь(р.- г:,): ( ) ; где(2п+п5):2(п2 + О, 4п2 - / -(1-п)2 :2(п2 + 1); 7i - длина волны монохроматического потока излучени ; п - показатель преломлени исследуемой детали. 1 ил. Ь (Л сThe invention relates to a measurement technique and can be used, in particular, to control the surface roughness of optically transparent parts. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determination by eliminating errors associated with the non-linearity of the photodetector. The monochromatic radiation flux is directed alternately on the working surfaces of the part, and for each surface, the coefficients p,, p of diffuse reflection and coefficients / EG, diffuse transmittance, and the height of RCK sk-g are measured. the roughness of each of the surfaces is judged by the formulas; RQK, (A; 41G) (p, - c: .- b (p, -I) :( a – b); R ,, () (pr-g 1) –b (p. -G :,) : (); where (2n + n5): 2 (n2 + O, 4n2 - / - (1-n) 2: 2 (n2 + 1); 7i is the wavelength of the monochromatic radiation flux; n is the refractive index of the investigated part. 1 il b. (L s

Description

со со юso co

vjvj

Изобретение относитс к измери- тельной технике и может быть использовано , в частности, дл контрол шероховатостей поверхности оптически прозрачных деталей.The invention relates to a measurement technique and can be used, in particular, to control the surface roughness of optically transparent parts.

Цель изобретени - повьшение точности определени за счет исключени погрешностей, св занных с нелинейностью фотоприемника.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determination by eliminating errors associated with the non-linearity of the photodetector.

На чертеже изображена принципиальна схема установки дл реализации предлагаемого способа.The drawing shows a schematic diagram of the installation for the implementation of the proposed method.

Установка содержит источник 1 монохроматического излучени (лазер), фотометрический шар 2 с отверсти ми 3-4 и фотоприемник 6,The installation contains a source of monochromatic radiation (laser), a photometric ball 2 with apertures of 3-4, and a photodetector 6,

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Монохроматический пучок излучени от источника 1 направл ют перпендикул рно к поверхности 7 образца 8, установленного за отверстием 4 так, что диффузно отраженное от поверхности 7 излучение без потерь попадает в фотометрический шар 2. Зеркально отраженна часть потока через отверстие 3 отводитс в пространство вне фотометрического шара 2. Диффузно отраженное от поверхности 7 излучение попадает в фотометрический шар 2, где оно интегрируетс и создает на приемной поверхности фотоприемника 6 через отверстие 5 освещенность, пропорциональную коэффициенту р, диффузно отраженного от поверхностиA monochromatic beam of radiation from source 1 is directed perpendicularly to the surface 7 of sample 8 installed behind opening 4 so that diffusely reflected radiation from surface 7 enters lossless light into the photometric ball 2. Mirror-reflected part of the flow through the opening 3 is rejected into the space outside the photometric ball 2. Diffuse radiation reflected from the surface 7 enters the photometric ball 2, where it integrates and creates illumination on the receiving surface of the photodetector 6 through the opening 5, proportional to coefficient w p is diffusely reflected from the surface

7излучени . Затем образец 8 переворачивают и аналогично определ ют коэффициент р диффузно отраженного излучени от поверхности 9.7 emissions. Then, the sample 8 is inverted and the coefficient p of diffuse reflected radiation from the surface 9 is determined similarly.

Далее образец 8 помещают между источником 1 излучени и отверстием 3 параллельно первоначальному положению образца 8. При этом регул рно прошедшее через образец 8 излучение отводитс через отверстие 4 в про- - странство вне фотометрического шара 2. Диффузно проход щие через образецNext, the sample 8 is placed between the radiation source 1 and the aperture 3 parallel to the original position of the sample 8. In this case, the radiation transmitted through the sample 8 is irradiated through the opening 4 into the space outside the photometric ball 2. Diffuse through the sample

8потоки излучени раздельно с обеих поверхностей 7 и 9 интегрируютс в фотометрическом шаре 2 и создают на приемной поверхности фотоприемника 6 через отверстие 5 освещенности, пропорциональные коэффициентам о, , С диффузно проход щим через образец 8 излучением.The 8 radiation fluxes separately from both surfaces 7 and 9 are integrated in the photometric ball 2 and are created on the receiving surface of the photodetector 6 through the illuminance opening 5, proportional to the coefficients o, C diffusely passing through the sample 8 radiation.

Высоты RC и RCK шероховатостей определ ют по формуламThe RC and RCK heights of the roughness are determined by the formulas

JL U(P, - .)-Ь(рг- сг) 411 Ч а -Ь2 . JL U (P, -.) - b (crcc) 411 H a – b 2.

А. (,)-Ь(Р.- .) 41|У a2-b2 A. (,) - b (R.-.) 41 | Y a2-b2

10ten

2+п+пЗ где а 2 + n + pz where a

(1-n). - 2(п2+1) (1-n). - 2 (n2 + 1)

Л - длина волны монохроматического излучени источника; п - показатель преломлени исследуемого образца. L is the wavelength of the monochromatic radiation of the source; n - the refractive index of the sample.

Благодар измерению величин , , PJ и Т| , Т,, одного пор дка можно работать в сравнительно узком диапазоне чувствительности фотоприемника и уменьшить относительную погрешность определени .By measuring the quantities,, PJ and T | , T ,, one order can work in a relatively narrow range of sensitivity of the photodetector and reduce the relative error of determination.

Claims

Invention Formula

A photometric method for determining the height of the surface roughness of optically transparent flat parts, consisting in that the monochromatic radiation flux is directed alternately on both surfaces of the component, the coefficients o, and p diff- are measured. fuse reflection and determine the heights of R.

and R

rough edges

Sc-g

distinguishing

0

ck

surfaces, so that, in order to increase the accuracy of the determination, the coefficients c, and C are measured. diffuse transmittance for these surfaces, and

ck

and RCK is determined by the formulas

R,

sc.

-L 4111

a (r.- s:.) - b (rahag). a b2

D:; ck l

a (Pz- o) -b (p.- oi)

a2-b2

2 + n + pz where a

2 (r2 + 1)

PG4p - (1-p).

2 (r2 + 1)

A is the wavelength of the monochromatic radiation flux;

and is the refractive index of the part under study.