SU658451A1

SU658451A1 - Method of investigating optical distortion in sheet glass

Info

Publication number: SU658451A1
Application number: SU742071982A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Аврамович Бялик; Сергей Иосифович Кадлец
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1979-04-25

Description

II

Изобретение относитс к способам контрол дефектов в стекле и других прозрачных материалов , вызывающих оптические искажени .This invention relates to methods for monitoring defects in glass and other transparent materials that cause optical distortion.

Известен способ контрол оптических искажений в листовом стекле, основанный на измерении смещени лучей света, пропускаемого через стекло, и отраженного поверхностью стекла f-1 .A known method for controlling optical distortions in sheet glass is based on measuring the displacement of light rays transmitted through the glass and reflected by the surface of glass f-1.

Наиболее близким к иэобрете1Л1ю способ Контрол оптических искажений, включающий пропускание светового пучка через исследуемое стекло и регистрацию преломленного стеклом пучка с преобразованием в электрический сигнал 2 .Closest to the inventive method is the Optical Distortion Control method, which includes passing a light beam through the glass under study and registering a beam refracted by the glass and converting it into an electrical signal 2.

Дл оперативной сортировки и разбраковки стекла необходимо получать информацию об абсолютной величине клина, характеризующей качество стекла, а в большинстве случаев и о.направлении клина. Получение такой информации этими способами возможно только при одновременном измерении величины клина в двух взаимно перпендикул рных плоскост х с последующим вычислением (вручную или автоматически при помощи специа;п ного вычислительного устройства) абсолютной величины вектора клина и его нанравлени . В св зи с этим применение таких способов св зано либо со знаштельным усложнением системы контрол , либо с потерей точности, так как получаема данными способами информаци о величине клина в одной плоскости в больишнстве случаев недостоверна из-за того, что не j uiTbiBaетс направление клина в стекле. При этом ошибка измерени будет тем больше, -чем больше угол между направлением клина в стекле и шюскостью, в которой производитс измерение.In order to efficiently sort and sort the glass, it is necessary to obtain information on the absolute value of the wedge, which characterizes the quality of the glass, and in most cases the direction of the wedge. Obtaining such information using these methods is possible only when measuring the size of the wedge in two mutually perpendicular planes with the subsequent calculation (manually or automatically with the help of a special computing device) of the absolute value of the wedge vector and its generation. In this connection, the use of such methods is associated either with a significant complication of the control system or with loss of accuracy, since information obtained about the wedge size in one plane by these methods is unreliable in most cases due to the fact that the direction of the wedge is not j uiTbiBa glass. In this case, the measurement error will be the greater, the greater the angle between the direction of the wedge in the glass and the degree at which the measurement is made.

Цель изобретени - повышение точности Koirrрол .The purpose of the invention is to improve the accuracy of Koirrrol.

Это достигаетс тем, что в способе контрол оптических искажений световой пучок модулируют путем периодического движени его вокруг This is achieved by the fact that in the method of controlling optical distortions a light beam is modulated by periodically moving it around

5 точки измерени по замкнутой кривой и измер ют амплитуду и фазу модул ции светового пучка в центре замкнутой кривой.5 measuring points along a closed curve and measuring the amplitude and modulation phase of the light beam at the center of the closed curve.

Па чертеже изображена функциональна схема реализаШш предлагаемого способа.Pa drawing shows a functional diagram of the implementation of the proposed method.

00

Способ реализуетс следующим образом.The method is implemented as follows.

Световой поток от кольцевого источ1шка 1 света направхг ют на диск 2, вращаемый электродвигателем З..Па перефирии диска 2 расположрноThe light flux from the annular light source 1 is directed onto the disk 2, rotated by the electric motor Z. Pa. Of the periphery of the disk 2

отверстие 4, проход через которое свет попадает в объектив 5. При зращетш диска 2 световой пучок, формируемый объективом 5, описывает в пространстве окружность, в центре которой расположен фотоприемник 6. Параметры оптической 5 системы и размеры светочувствительной площадки фотоприемника выбираютс таким образом, чтобы фотоприемник в любой момент времени был освещен частъю светового потока, перемещающегос по окружности. Если исследуемое стекло 10 7 не имеет клнновых дефектов и его грани параллельны , фотоприемник находитс точно на оси светового конуса или цилиндра, описываемого световым пучком в пространстве. При этом освещенность фотоприемника 6 в каждый момент 15 времени одна и та же, так как вращающийс световой пучок освещает лищь часть чувствительной площадки фотоприемника, площадь которой не мен етс во времени. Соответственно, и сигнал на выходе фотоприемника 6 имеет посто нную 20 амплитуду. Фильтр 8, настроенный на частоту модул ции (частоту вращени пучка), не пропускает посто нный сигнал в блок 9 измерени амплитуды и блок 10 изл ерени фазы модул ции.the hole 4, the passage through which the light enters the lens 5. When the disk 2 grows, the light beam formed by lens 5 describes a circle in space with the photodetector 6 in the center. The parameters of the optical system 5 and the dimensions of the photosensitive photodetector area are chosen at any time, it was illuminated by a portion of the luminous flux moving around the circumference. If the test glass 10 7 does not have clnn defects and its faces are parallel, the photodetector is located exactly on the axis of the light cone or cylinder described by the light beam in space. At the same time, the illumination of the photodetector 6 at each time moment 15 is the same, since the rotating light beam illuminates a part of the sensitive area of the photodetector, the area of which does not vary with time. Accordingly, the signal at the output of the photodetector 6 has a constant amplitude of 20. The filter 8, which is tuned to the modulation frequency (beam rotation frequency), does not transmit a constant signal to the amplitude measurement unit 9 and the modulation phase deflection unit 10.

По вление клинового или другого дефекта, вы- 25 зывающего оптические искажени в стекле 7, обуславливает отклонение преломленных световых лучей; центр окружности, описываемой световым пучком, смещаетс и не совпадает более с центром фотоприемника б.При этом освещенность фотопри- 30 емника 6 периодически измен вс с чаеготой,. равной частоте: вращени пучка. В сигнале фотоприемника 6 при зтом по вл етс переменна составл юща той же частоты, амплитуда которой зависит от степени смещени окружности, описываемой 35 световым пучком относительно места расположени фотоприемника ( т.е. от абсолютной величины кЛина в стекле), а фаза определ етс знаком клина. Фильтр 9 выдел ет эту хоставл ющую сигнала и пропускает ее на вход блока 9 измерени ампли-. 40 туды и блок 10 измерени фазы сигнала. Измеренные значени амплитуды и фазы переменной составл ющей сигнала, пропорциональные, соответственно , величине и направлению клина в стекле, регисрируютс вторичным прибором 1 i.The appearance of a wedge or other defect that causes optical distortion in glass 7 causes the deflection of the refracted light rays; the center of the circle described by the light beam is displaced and does not coincide more with the center of the photodetector. At the same time, the brightness of the photoreceiver 6 periodically changed all the time. equal to the frequency: rotation of the beam. In the signal of the photodetector 6, at this point, a variable component of the same frequency appears, the amplitude of which depends on the degree of displacement of the circle described by the 35 light beam relative to the location of the photodetector (i.e., the absolute value of the klin in the glass) wedge. Filter 9 extracts this signal and passes it to the input of the amplitude measuring unit 9. 40 amplitudes and a signal phase measurement unit 10. The measured amplitudes and phases of the variable component of the signal, proportional to the magnitude and direction of the wedge in the glass, respectively, are recorded by the secondary device 1 i.

Предлагаемый способ может быть реализован и при движении светового пучка по любой другой замкнутой кривой, например,.по эллипсу. В этих случа х при отсутствии оптических искажений в стекле сигнал фотоприемника будет не посто нным а переменным, причем параметры сигнала определ ютс формой кривой, которую описывает пучок в пространстве. При смещении центра светового пучка, вызванном по влением клинового дефекта, на основной сигнал фотоприемника накладываетс синусоидальный сигнал, частота которого равна частоте вращени пучка, а амплитуда и фаза завис т .От характеристик вектора клина в стекле. Эта переменна составл юща сигнала может быть выделена и измерена при помощи рассмотренного выше комплекта приборов аналогичным образом.The proposed method can also be implemented when a light beam moves along any other closed curve, for example, along an ellipse. In these cases, in the absence of optical distortions in glass, the signal of the photodetector will not be constant but variable, and the signal parameters are determined by the shape of the curve that the beam describes in space. When the center of the light beam is displaced, caused by the appearance of a wedge defect, a sinusoidal signal is superimposed on the photodetector main signal, whose frequency is equal to the beam rotation frequency and the amplitude and phase depend on. The characteristics of the wedge vector in the glass. This variable signal component can be isolated and measured using the instrument cluster discussed above in a similar way.

Способ позвол ет непосредственно измер ть абсолютное значение и знак вектора клина, независимо от его расположени , что позвол ет значительно повысить точность контрол .The method allows direct measurement of the absolute value and sign of the wedge vector, regardless of its location, which allows a significant increase in the control accuracy.

Claims

1. USSR author's certificate No. 418453, Kn.G01N21 / 32.1972.

2. Patent of Great Britain No. 1145353, kp. G I A, 1969.