Спосіб ультразвукового контролю шорсткості поверхні

Ультразвуковий спосіб контролю шорсткості виробів, що включає випромінювання на контрольовану поверхню імпульсів ультразвукових коливань та приймання відбитих від неї коливань, 3 26875 переломлення робочого середовища, в якій знаходиться контрольований об'єкт, під дією відбитих від об'єкта УЗК: E = E 0 exp (- j × w × t ) × exp(- j × k × Dn × L × cos(Kx - Wt )) де Е0 - амплітуда електричного вектора світової хвилі; w - кругова частота світлової хвилі; W - кругова частота акустичної хвилі; 2p k= l - хвильове число світової хвилі; 2p L - хвильове число УЗК; Dn - амплітуда зміни показника переломлення середовища звукопроводу; L - довжина взаємодії УЗК і світового випромінювання і направлення поширення світла; Амплітуда показника переломлення світла зв'язана з інтенсивністю УЗК: K= Dn = n3 2I 0 p E = E 0 exp (- j × w × t )× exp (- j × k × Dn × L × cos(Kx - Wt )) 2 CV де:І 0 - інтенсивність УЗК; С - модуль пружності середовища; V - швидкість УЗК в середовищі; Р - пружнооптична постійна по деформації; n - показник переломлення середовища. При вимірюванні величини шорсткості поверхні, змінюється відображена УЗК хвиля і змінюється довжина взаємодії світової і акустичної хвилі, в результаті зменшується інтенсивність і форма оптичної дифракційної картини. Фур'є-перетворення дифракційної картини представляє собою розподіл освітленості: ¥ E (f x , f y ) = òò E 0 exp(- j × w × t ) × exp(- j × k × Dn × L × cos(Kx - Wt ))× exp(- j × 2p × (f x × x + f y × y))dxdy -¥ 4 головку УЗК, в якості якого може бути використаний рідинний акустооптичний модулятор (АОМ). В робоче середовище АОМ 3 поміщають досліджуваний об'єкт 4 в робочу частину випромінюваної головки 5 УЗК, яка збуджується електричним сигналом від опорного генератора ультразвуку. Перетворення Фур'є дифракційної картини, отриманої в площині вихідного вікна АОМ 3, здійснюють Фур'є-об'єктивом 6, який представляє собою тонку позитивну лінзу. Сполучення отриманого комплексного світового поля з опорним здійснюють світло ділильним кубом чи пластиною 7. В задній фокальній площині Фур'є-об'єктива 6 розташований реєструючий приймач 8, по якому судять про шорсткість поверхні, в якості якого може бути використаний підсилювач і стрілочний індикатор рівня вихідного сигналу. В якості базового об'єкту для порівняння вибраний прототип. Перевагами запропонованого способу, по порівнянню з базовим об'єктом являються: підвищенню точності вимірювання,(2) в результаті підвищення стабільності вимірювання і прийому акустичних коливань, за рахунок постійності акустичних зв'язків, і оптичної обробки інформаційні темпи вимірювань при акустичному методі контролю зростають на 8%, швидкодія системи, яка реалізує пропонований спосіб складає 10-6с, що підвищує продуктивність в 2 рази. (1) (3) Формує дифракційний спектр з інтенсивністю максимуму першого порядку: 2 æ I a öæ n 3 PL ö ÷ ÷ç ç ç r × V 3 ÷ç l ÷ ø øè è де І+1 - інтенсивність дифрагованого в +1 порядок світла; І 0 - інтенсивність недифрагованої частини світла; r - щільність середовища; l - довжина світової хвилі. Для реєстрації результуючого амплітуднофазового спектру, отримане комплексне світове поле сполучають з опорним пучком лазерного випромінювання. Порівнюючи з допустимими значеннями інтенсивності світового потоку відхиленого від просторового розподілення комплексних амплітуд дифрагованного світла, визначають величину шорсткості поверхні. Суть способу пояснюється кресленням, де на Фіг. зображена блок-схема ультразвукового контролю шорсткості поверхні. Когерентне монохромне випромінювання, яке генерується джерелом 1, і в якості якого може бути використаний лазер, розщеплюють на дві частини блоком 2, в якості якого може бути використаний світлоділильний куб. Одну частину направляють на блок, який представляє собою прийомну I +1 = I 0 p2 2 (4)