SU1620826A1

SU1620826A1 - Способ определени диаметра отверстий и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1620826A1
Application number: SU894651368A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Ильин; Евгений Владимирович Галушко
Original assignee: Институт электроники АН БССР
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий. Целью изобретени вл етс повышение точности за счет исключени ошибок, св занных с вли нием на регистрируемые параметры длины отверсти , и повышение информативности путем определени длины отверсти . Освещают контролируемое и эталонное отверсти . Формируют действительное изображение эталонного отверсти . Формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверсти и действительное изображение от его выходной плоскости, сравнивают действительные изображени контролируемого и эталонного отверстий , фиксируют координату эталонного отверсти , принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка , формируют его дифракционные изображени и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверсти , добиваютс совпадени этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверсти , принимают ее за окончание отсчета и наход т разность зафиксированных координат, по которой определ ют диаметр отверсти и его длину. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий.

Целью изобретени вл етс повышение точности за счет исключени ошибок. св занных с вли нием на регистрируемые параметры длины отверсти , и повышение инфopмaтивнocYи путем определени длины отверсти .

На чертеже изображена оптическа схема устройства дл определени диаметра отверстий.

Устройство содержит лазер 1, оптически св занные коллиматор 2 и первый светоделитель 3, первую призму 4, второй светоделитель 5, оптически св занный с отражателем 6 и первым фотоприемником 7, диафрагму 8, установленную перед входом первого фотоприемника 7, оптически св занные объектив 9 и второй фотоприемник 10, узел 11 креплени обьекта 12 с контролируемым отверстием, вторую призму 13, установленную между первой призмой 4 и вторым светоделителем 5, диафрагму 14 с эталонным отверстием, установленную между второй призмой 13 и объективом 9, коммутатор 15, установленный между диафрагмой 14 с эталонным отверстием и объективом 9 под углом 45° к его оси. диафрагма 14 с эталонным отверстием механически св зана с отражателем 6 с возможностью совместного перещени , а узел 11 креплени размещен между первым светоделителем 3 и коммутатором 15.

Способ осуществл ют следующим образом .

Излучение лазера 1 коллимируют коллиматором 2 и дел т первым светоделителем 3

на два пучка: прошедший и отраженный. Отраженным пучком освещают контролируемое отверстие. Прошедший пучок последовательно отражаетс первой призмой 4 и второй призмой 13. Этим пучком освещают эталонное отверстие и с помощью объектива 9 получают его действительное изображение на втором фотоприемнике 10, Отраженный первым светоделителем 3 пучок излучени после прохождени контролируемого отверсти отражаетс коммутатором 15, проходит объектив 9 и попадает на второй фотоприемник 10. С помощью фотоприемника 10 регистрируют интенсивность излучени в дифракционной картине вдоль оси пучка излучени , прошедшего отверстие, и фиксируют координаты трех последовательных центральных минимумов интенсивности излучени в дифракционной картине. Формируют дифракционное изображение от входной плоскости контролируемого отверсти и действительное изображение от его выходной плоскости. Действительные изображени контролируемого и эталонного отверстий сравнивают с помощью коммутатора 15, выполненного с зеркальными участками, чередующимис с равными им по размеру и форме прозрачными участками. Коммутаци изображений осуществл етс вращением коммутатора 15. Фиксируют координату эталонного отверсти , соответствующую его положению при получении действительного изображени , и принимают ее за начало отсчета . Эталонное отверстие перемещают вдоль пучка, вместе с ним перемещаетс отражатель 6. Отражатель 6 со вторым светоделителем 5 образуют линейный интерферометр Майкельсона. В интерферометр поступает часть излучени от первой призмы 4, не попавша на вторую призму 13. Проинтерферировавшее излучение регистрируетс первым фотоприемником 7, по сигналу с которого определ ют величину совместного перемещени диафрагмы 14 с эталонным отверстием и отражател 6. При перемещении эталонного отверсти формируют его дифракционные изображени и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверсти , добиваютс совпадени сравниваемых изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверсти , принимают ее за окончание отсчета и наход т разность зафиксированных координат , по которой определ ют диаметр отверсти . С учетом зафиксированных координат определ ют длину отверсти . Длину отверсти вычисл ют по формуле

(R ± AR)2/2A(nk + nЈ) ,

где R - радиус отверсти ; Д R - разность радиусов контролируемого и эталонного отверстий; Я - длина волны; пе - полное число минимумов интенсивности в дифракционной картине; rtk - число колец минимумов интенсивности в дифракционной картине контролируемого отверсти .

Диаметр отверсти вычисл ют по формуле

D - ( nk + nЈ ) ,

где Si - относительна координата диафрагмы с эталонным отверстием.

Claims

1. Способ определени диаметра отверстий , заключающийс в том, что освещают

контролируемое отверстие, регистрируют интенсивность излучени в дифракционной картине вдоль оси пучка излучени , прошедшего отверстие, фиксируют координаты трех последовательных центральных минимумов интенсивности излучени в дифракционной картине и определ ют диаметр отверсти с учетом зафиксированных координат , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и информативности путем определени длины отверсти , одновременно с контролируемым освещают эталонное отверстие, получают его действительное изображение, после освещени отверстий формируют дифракционное

изображение от входной плоскости контролируемого отверсти и действительное изобра- жение от его выходной плоскости, сравнивают действительные изображени контролируемого и эталонного отверстий,

фиксируют координату эталонного отверсти , принимают ее за начало отсчета, перемещают эталонное отверстие вдоль пучка, формируют его дифракционные изображени и сравнивают их с дифракционным изображением контролируемого отверсти , добиваютс совпадени этих изображений, при совпадении фиксируют координату эталонного отверсти , принимают ее за окончание отсчета и наход т разность зафиксированных

координат, по которой определ ют длину отверсти .

2. Устройство дл определени диаметра отверстий, содержащее лазер, оптически св занные коллиматор и первый светоделитель,

5 первую призму, второй светоделитель, оптически св занный с отражателем и первым фотоприемником , диафрагму, установленную перед входом первого фотоприемника, оптически св занные объектив и второй фотоприемник и узел креплени объекта с контролируемым отверстием, отличающее- с тем, что, с целью повышени точности и информативности путем определени длины отверсти , оно снабжено второй призмой , установленной между первой призмой и вторым светоделителем, диафрагмой с эталонным отверстием, установленной

между второй призмой и объективом, коммутатором , установленным между диафрагмой с эталонным отверстием и объективом под углом 45° к его оси, диафрагма с эталонным отверстием механически св зана с отражателем с возможностью совместного перемещени , а узел креплени размещен между первым светоделителем и коммутатором.

ю

75