способ определения качества поверхности и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ определения качества поверхности объекта, основанный на формировании монохроматического зондирующего светового пучка, подаче сформированного пучка на поверхность объекта для получения зеркальной и диффузной компонент отраженного от поверхности объекта светового излучения, преобразовании отраженных от поверхности объекта зеркальной и диффузной компонент светового излучения в фототоки путем их подачи для последующей обработки на устройство преобразования светового излучения в фототок, отличающийся тем, что перед подачей на поверхность объекта зондирующего светового пучка из последнего выделяют часть излучения для формирования опорного светового пучка, формируют парные импульсы равной длительности из опорного пучка и отраженной от поверхности объекта диффузной составляющей и из опорного пучка и отраженной от поверхности объекта зеркальной составляющей, полученные импульсы попарно поочередно-последовательно подают на устройство преобразования светового излучения в фототок, а качество поверхности объекта определяют по формуле

где R_q - среднее квадратическое отклонение профиля;

N_d - интенсивность в импульсе диффузной компоненты светового излучения, отраженного от исследуемой поверхности объекта;

N_r - интенсивность в импульсе зеркальной компоненты светового излучения, отраженного от исследуемой поверхности объекта;

N_od - интенсивность в импульсе опорного пучка, парного с импульсом диффузной компоненты отраженного излучения;

N_or - интенсивность в импульсе опорного пучка, парного с импульсом зеркальной компоненты отраженного излучения;

k_d - коэффициент, характеризующий соотношение интенсивности в импульсе диффузной компоненты светового излучения, отраженного от исследуемой поверхности объекта, и интенсивности в импульсе зондирующего светового пучка;

k_r - коэффициент, характеризующий соотношение интенсивности в импульсе зеркальной компоненты светового излучения, отраженного от исследуемой поверхности объекта, и интенсивности в импульсе зондирующего светового пучка;

- длина волны зондирующего излучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интенсивности импульсов опорного светового пучка, зеркальной и диффузной компонент отраженного от исследуемой поверхности объекта светового излучения измеряют за период одного цикла поочередно-последовательной подачи на устройство преобразования светового излучения в фототок.

3. Устройство для определения качества поверхности объекта, содержащее источник монохроматического зондирующего светового пучка, вогнутое зеркало с входным отверстием, фокус которого расположен на оси зондирующего светового пучка и совмещен с поверхностью объекта, фотоприемное устройство для регистрации зеркальной и диффузной компонент светового излучения, отраженного от поверхности объекта, подключенное к блоку обработки информации, отличающееся тем, что оно снабжено обтюратором в виде диска с окном, установленным перед фотоприемным устройством, фокусирующей системой, первым, вторым и третьим зеркалами и светоделительным элементом, причем вогнутое зеркало выполнено в виде параболоида вращения, в котором предусмотрено выходное отверстие, а диск обтюратора со стороны фотоприемного устройства выполнен с зеркальной зоной на торцевой поверхности и парой зеркальных элементов, один из которых размещен между окном диска обтюратора и его зеркальной зоной, а второй - симметрично первому относительно окна диска обтюратора, при этом светоделительный элемент установлен на выходе источника зондирующего светового пучка для формирования опорного пучка, а первое зеркало - за светоделительным элементом напротив входного отверстия параболоида вращения для подачи зондирующего светового пучка на поверхность объекта, зеркальная компонента отраженного от поверхности объекта светового излучения оптически сопряжена с фотоприемным устройством через выходное отверстие параболоида вращения, второе и третье зеркала и зеркальную зону диска обтюратора, диффузная компонента отраженного от поверхности объекта светового излучения оптически сопряжена с фотоприемным устройством через отражающую поверхность параболоида вращения, фокусирующую систему и окно диска обтюратора, а опорный пучок оптически сопряжен с фотоприемным устройством через зеркальные элементы диска обтюратора.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что зеркальные элементы диска обтюратора выполнены в форме клина, закрепленного основанием на торце диска обтюратора.

5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит оптронную пару в виде фото- и светодиода, размещенных напротив друг друга по разные стороны диска обтюратора, причем фото- и светодиод оптически сопряжены через отверстие, предусмотренное в диске обтюратора, и подключены к блоку обработки информации.

6. Устройство по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что фокусирующая система выполнена в виде телескопа, ориентированного окуляром в сторону фотоприемного устройства.

7. Устройство по любому из пп.3-6, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено узкополосным фильтром с полосой пропускания, совпадающей с полосой излучения источника монохроматического зондирующего светового пучка, установленным на входе фотоприемного устройства.

8. Устройство по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что поверхность диска обтюратора выполнена из светопоглощающего материала.

Описание изобретения к патенту

Таблицыс