Пристрій для контролю структури деталі

Пристрій для контролю структури деталі, що містить оптичну перетворюючу систему, до складу якої входять лазер, модулятор, світлорозподільний куб, телескопічна система, два Фур'є 3 рагма виконана у вигляді рівної прямої щілини, а щілина поворотної діафрагми виконана по спіралі Архімеда від центра, а також фотохромну пластинку з логарифмічним коефіцієнтом пропускання амплітуди світлової хвилі, причому другий Фур'єоб'єктив встановлений на відстані від фотохромної пластини з можливістю її регулювання. Сутність запропонованої корисної моделі пояснює принципова схема оптичної системи пристрою зображена на фіг. 1. Запропонований пристрій для контролю структури деталі принципово містить оптичну перетворюючу систему для формування дифракційної картини поверхні об'єкта і фотоелектричної системи керування та аналізу параметрів дифракційної картини. Оптична перетворююча система вміщує розташовані послідовно на одній оптичній вісі лазер 1, модулятор 2, телескопічну систему 3 для розширення пучка випромінювання лазера 1, світлорозподіляючий куб 4 для розділення пучка випромінювання лазера 1 на два взаємно перпендикулярних напрямки, в одному з яких перпендикулярно оптичній вісі розташований об'єкт контролю 5, Фур'є - об'єктив 6 розташований з іншої сторони світлорозподілюючого куба 4, для формування дифракційної картини об'єкту контроля 5. В площині формування дифракційної картини розташована керуюча маска 7 та фотохромна пластинка 8 з логарифмічним коефіцієнтом пропускання амплітуди світлової хвилі. Керуюча маска 7 складається з двох соосних діафрагм - нерухомої та поворотної. Поворотна діафрагма виконана у вигляді щілини по спіралі Архімеда від центра, а нерухома – у вигляді рівної прямої щілини. Ширина обох щілин дорівнює половині радіуса перетяжки пучка випромінювання лазера 1. На відстані від керуючої маски 7 (фіг. 1) розташований другий Фур'є-об'єктив 9, для формування інтерферограми дифракційних максимумів, які виділені керуючою маскою 7 з дифракційної картини об'єкта контроля 5. Відстань пропорційна необхідній ширині інтерференційних смуг інтерферограми. За Фур'є - об'єктивом 9 розташована друга фотохромна пластина 10, яка має коефіцієнт пропускання амплітуди світлової хвилі по антилогарифмічному закону. Фотоелектрична система вміщує фотоприймач 11 з вузькопольовою точковою діафрагмою на вході і попереднім підсилювачем, вихід котрого підключено до електричної системи керування та обробки вимірювань 12. Робота корисної моделі для вимірювання структури шорсткості деталей полягає в наступному. Пучок випромінювання лазера 1 модулюється 57080 4 за допомогою модулятора 2, розширюється до необхідних розмірів телескопічною системою 3 і за допомогою світлорозподілюючого куба 4 освітлює об'єкт контроля 5. На просторовій структурі шорсткості поверхні світлова хвиля піддається дифракції та Фур'є - об'єктивом 6 в площині спектрального аналізу формується дифракційна картина поверхні контролюємого об'єкта 5. Інтенсивність компонентів дифракційної картини пропорційна потужності випромінювання лазера 1 та функціонально залежить від величини середньоквадратичного відхилення мікронерівностей просторової структури шорсткості контролюємого об'єкта 5. Точковими отворам керуючої маски 7, отриманими від взаємного співпадання нерухомої та поворотної діафрагми 6, виділяються дві частини в розподілені освітлення дифракційної картини, логарифмуються фотохромною пластинкою 8 з логарифмічним коефіцієнтом пропускання амплітуди світлової хвилі. Положення поворотної діафрагми вибирається в залежності від параметрів контролюємої деталі. Фур'є-об'єктивом 9 формується інтерферограма, ширина інтерференційних смуг якої пропорційна відстані L між Фур'є-об'єктивом 9 та керуючою маскою 7. Тому максимуми освітлення інтерференційних смуг, тобто світлі смуги відповідають сумі логарифмів амплітуд виділених інтенсивностей, а мінімуми освітленості інтерференційних смуг, тобто темні смуги, відповідають різниці логарифмів амплітуд виділених інтенсивностей дифракційної картини. Другою фотохромною пластиною 10 виконується антилогарифмування розподілення світлової хвилі, яка в подальшому аналізується фотоприймач 11. Для цього фотоприймач з точковою діафрагмою встановлюють на темній смузі інтерферограми, амплітуда якої визначається за показниками приладів електричної системи керування та обробки вимірювань 12, котра також керує маскою 7 та модулятором 2. Таким чином визначається амплітуда (чи освітленість) темних інтерференційних смуг інтерферограми, пропорційних відношенню амплітуд двох інтенсивностей в дифракційному спектрі структури шорсткості поверхні об'єкта контроля 5, по якому роблять висновки про структуру шорсткості поверхні деталей, які контролюються. Перевагою пристрою є можливість вимірювання висоти мікронерівностей не лише металевих, але й різноманітних оптичних деталей, стабільність метрологічного нуля приладу 2 %, незалежність результату вимірювань від часу флуктуацій вихідної потужності випромінювання лазера, висока термостабільність та точність. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 57080 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601