SU1627830A1 - Фотометрический способ определени качества полировки оптических прозрачных деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относи ге  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  качества полировки поверхностей оптических проз- рачньгх деталей. Петь изобретени  - повышение точности определени  высоты шероховатости за счет учета доли дифсЬуиюго отражени  и пропускани , котора  выходит за предеаы фотометрического шара вместе с регул рной составл ющей, а также информативности способа за счет определени  длин коррел ций и параметров нарушенного механической обработкой приповерхностного сло . Поочередно направл ют на рабочие поверхности детали монохроматический поток излучени  измер ют дл  каждой поверхности коэффициенты S, и Я диффузного отражени  и коэффициенты Г, и 0 диффузного пропускани  при различных рлчморах входного (выходного) отверсти  фотометрического пара и опреден ют отношени  Я 1 и S, диЛ- фузного потока от приповерхностного сло  к оГниему дпффучному потоку дл  каждой из исследуемых поверхностей, высоты шероховатостей RCK и RCKZ длины коррел ций 1 j и 1 по формулам . 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к измери-- тельной технике и может быть использовано дл  контрол  качества полированных поверхностей оптически прозрачных деталей.

Цель изобретени  - повышение точности определени  высоты шероховатости за счет учета доли диффузного отражени  и пропускани , котора  выходит за пределы фотометрического шара вместе с регул рной составл ющей , а также информативности способа за счет определени  длин коррел ций и параметров нарушенного механической обработкой приповерхностного сло .

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучени  (лазер ) , фотометрический шар 2 с отверсти ми 3-5, фотоприемник 6. Индексом 7 обозначена деталь с измер е мыми поверхност ми 8 и 9.

Способ осуществл ют следующим образом .

Монохроматический пучок излучени  от источника 1 направл ют перпендикул рно к поверхности 8 детали 7, установленной вплотную за отверстием

0 N3 4

00

Со

4. Зеркально отраженна  часть потока через отверстие 3 отводитс  в пространство вне фотометрического шара 2. Диффузно отраженное от поверхности 8 излучение попадает в фотометрический шар 2, где оно интегрируетс  и создает на приемной поверхности фотоприемника 6 че;н;з отверстие 5 освещенность, пропорциональную коэффициенту р, диффузно отраженного от поверхности 8 излучени . Затем образец 7 переворачивают и аналогично определ ют коэффициент р диффузно отраженного излучени  от поверхности 9.1

Далее деталь 7 помещают между источником 1 излучени  и отверстием 3 параллельно первоначальному положению детали, При этом регул рно прошедшее через деталь 7 излучение от- 2 родии   через отверстие А в пространство вне фотометрического шара 2. Лпффузно проход щие через деталь 7

потоки излучени  раздельно с обеих поверхностей 8 и 9 интегрируютс  в фотометрическом шаре 2 и создают на приемной поверхности фотоприемника 6 через отверстие 5 освещенности, пропорциональные коэффициенты с и с2) соответствующим диффузно проход щим через деталь 7 излучени м. За- . тем измен ют величину отверсти  3 (т.е. угол } выход щего из фотометрического шара 2 излучени ) и повтор ют все измерени .

Измерени 

/V Р

г

И С- :

провод т по крайней мере при четырех значени х размера входного (выходного ) отверсти  фотометрического шара и определ ют высоты R CVl и RCIC шероховатостей, длины 1 ( и 1 коррел ций , а также диффузные, потоки Г и Г от приповерхностных слоев формулам

по

-Ь ехР

ц

N

(Oj) $)

/ ч лI f

СКЈ

6ХР 2N

ГГРО ) -Zsin2), Ng()singOrf -STP,(Qj 1П N sinNj - (Ssir

sin

JL lo Nz:(0j)sing -zr cOjozisin a

ill

T-MNSIsin1 - - (2Isin2)| )2

- 9

(3j )sin ()s:sin2

N2Tsin - CSIsin j )2

- длина волны зондирующего излучени  ,

половина угла конуса светового потока, выход щего из фотометрического шара,

;0 ,а(р, +Р2 , 2)+b(p1 + p2- -)-c(p, -p2)+d(2 -t, );

U i(p, +pz . +ta)+b(p, + p2-, )- c(joll92)-d(C2-,).)

8nr

(1+r)

1+r

b 8nr C 2(n-1) 50

sin2

1 л., 2 Ngy. (fosin1 -syi :Qhssin29 i.

i TR (V (tsinj

1 p v .gy. , ()STsinSy |. 2 7 7 NSsin - (2Tsinzvj,)5 : J

( ) sinS) j -Г, (0 j )Z

(Lsin jprj f - (J

):

. s in

(Qj sir

sin )

-число углов, выбранных дл  вывода излучени  из пара;

-номер выбранного угла

Pt 1пб, , 02 InG.

2 ;

d

(n-1)

2(n-1)(1-r) Г (n+1) n - показатель преломлени  детали

sin2

n1 -syi :Qhssin29 i.

(tsinj

f

F« (P + pa +U, + 22)- R(j0l + pa -л -f2). h(V ))

j (Pi + P 2, +M- ({), + /, - Я, -C7) -,),

d+n)a(l+r)Z .излучени , измер ют с помощью фото-- , - о v ч i г; .

Ь() В 8п(14Г г -г3)

метрического шара энергетические коэффициенты р, и (г днффузно отра- Ю женных и Ј, ц %г диффузно пропущенных потоков дл  каждой из поверх ностей детали, определ ют высоты

h

1 (1-г)

определ ют отношени  S и S z диффузного потока от приповерхностного сло  к общему диффузному потоку дл  каждой из исследуемых поверхностей детали по формулам:

L

Г, + (f гг

Т)2

и по значени м R, RCKp ( г

Claims (1)

1. Ь и S суд т о качестве полировки детали. Формула изобретени 

   Фотометрический способ определени  качества полировки оптических прозрачных деталей, заключающийс  в том, что направл ют на поверхности детали монохроматический поток

   R ,А (|) -sisin(b Ng(P.bin4-Zfi(0;g:sin4 j.

   кск, 47 5J -($ )1 JJ)

   Г 1 Г-3-(Л r л П. N2Tfi(jj). sin2 . С„4 Т ( --SinV) NSsin -- (Slsin aLJ),

   Nr.()i)Sin4i)-Zfi()SsinN; ,

   - ( )z ;

   N2r() ()i)Zsin2i .

   NZlsinNj - (2Lsin tfj )2 ;

   ,

   G, (p, + PZ + Ј, )+ ь(р, + p2-C, -)- с(р, -p2)+ d(2-C,)J ; г { a( p.+ pi +Ј. +4)+ b(pl+рг--&, -C2)+ cCp. -С,),

   1-r2 . b (Ur)g. Rnr ° ftnr

   1+r 2(n-1)r

   2(n-1)(1-r)

   излучени , измер ют с помощью фотометрического шара энергетические коэффициенты р, и (г днффузно отра- женных и Ј, ц %г диффузно пропущенных потоков дл  каждой из поверхностей детали, определ ют высоты

   Т1

   R

   cic( RCKQ. шероховатостей и су т n vaTi/ on t-ii-4 -.лм..„.„.

   5

   д т о качестве полировки детали,

   отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  высоты шероховатости за счет учета донн диффузного отражени  и

   пропускани , котора  выходит за пределы шара вместе с регул рной составл ющей , а также информативности способа за счет определени  длин коррел ций и параметров нарушенного

   5 механической обработкой приповерхностного сло , измерени  энергетических коэффициентов р, , /}2 , с , г. провод т по крайней мере при четырех значени х площади отверсти  фотометрического шара и определ ют высоты RC((1 и R Cki2 шероховатостей, длины 1, и 1 коррел ций и параметры S н Sg нарупенного механической обработкой приповерхностного сло  по формулам

   2(n-1)(1-r)

   г 1 2

   г (Г) -ЛЛ- NSiy, (. (-)i). Г1 NlHi V -SinVJNSsinSj- (Ssin Oj )zJ

   , ,v ..Ц. NSZya(Ji)sin J|-S:ya(Jj)-Ssin4 1

   -sin ч Nksin r (). )2J;

   l f(p, +pz+ft, +Ј)- вер, -С2)+ь(блг-,);

   Jt (p, +p2 +, вер, +pz -Л -)- h(c2-();

   h

   1

   (l-r)25

   2.2.

   f r, (1+n) (1+r ) . где - длина волны излучени J

   h(1+r -r ) J 8n( 1+rz - r2) j)j - половина угла конуса светового потока, выход щего из фотометрического шара; N - число углов, выбранных дл 

   вывода излучени  из шара; - номер выбранного угла;

   п - показатель преломлени  детали ,

   и по значени м RCk , Rck;2, lo lg 25 и S и S суд т о качестве полировки детали.

   20

   S(

   г ч (. г

   Г Ч ск,

   sr Г2

   I-. (f