專利名稱:光纖、激光表面粗糙度檢測儀的制作方法
本實用新型是光纖、激光表面粗糙度檢測儀是用來測量粗糙度積分值及光潔度等級的儀器。尤其適用于深孔內(nèi)表面粗糙度之檢測。
過去測量工件內(nèi)表面的粗糙度用目測法，只能作定性的判斷，因人而異，效率極低，又得不到粗糙度之?dāng)?shù)值。后來的電動輪廓檢測儀也僅能測量深孔的口部。最大深度不能超過1米。為了得到深孔的粗糙度的確切值，必須將工件解剖后測量，造成浪費。
現(xiàn)有《激光光潔度檢測儀》，由沈陽市機電設(shè)計院研制成功。楊祥倫等人發(fā)表在《電子技術(shù)應(yīng)用》雜志一九八三年第十期上。它只能測量平面及φ10mm以上的磨削外園柱面。
由建設(shè)機床廠與云南光學(xué)儀器廠共同研制的《QG－1激光槍膛光潔度儀》其優(yōu)點在于能夠測量內(nèi)表面光潔度。但是它不能測量工件的外表面的光潔度，而且只適用于孔徑在φ7.62mm，長度在380～460mm的槍膛上。
上述兩種儀器均采用了光斑，與散射光帶能量的比值法。受其原理的影響，不能測量
7以下的光潔度。
本實用新型的目的，在于克服上述儀器使用上單一性的缺點，做到內(nèi)外表面均能測量。且改變了《QG－1槍膛激光光潔度儀》僅能測量一種槍管的狀況。
本實用新型主要由穩(wěn)流電源〔1〕、激光管〔2〕、入射光纖〔3〕、測量頭〔4〕、接收光纖〔6〕、光電轉(zhuǎn)換器〔7〕、數(shù)據(jù)處理器〔8〕、數(shù)字顯示器〔9〕組成。
通常《激光光潔度檢測儀》是利用光斑之能量與光帶之能量的比值法。僅能測
7到
14的光潔度。對
7以下的光潔度儀器處于盲區(qū)。
本實用新型原理是測定光斑中心的能量。據(jù)南開大學(xué)物理系程路的文章《激光束在漫射表面上的散射－一種簡化統(tǒng)計模型》物理學(xué)報的VOl27，NO6，1978，P659圖9所示光斑中心的反射光強度在光潔度平均值最大為0.2um以上即
13以下時，光反射強度為常值，因此采用光斑中心反射強度測量光潔度是不可行的。
本實用新型采用了光纖作傳輸之后，使光能的損耗甚小，并在檢測處使入射光和反射光幾乎平行，從而接收到最大光強度，實現(xiàn)了
6至
14之檢測。
本實用新型采用220V電源供電，經(jīng)穩(wěn)壓穩(wěn)流后為6328mn激光束，經(jīng)光纖傳輸由機械式測量頭固定垂直入射于檢測表面，經(jīng)被測表面反射后又被垂直接收由光電轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理傳入粗糙度顯示器中。
本實用新型除裝有粗糙度的顯示器顯示粗糙度積分值外，還裝有光潔度的數(shù)字顯示器，同時顯示。故即可適用國家粗糙度的新標(biāo)準(zhǔn)，又可適用國家關(guān)于光潔度之舊標(biāo)準(zhǔn)。
本實用新型機械探測頭除了裝在測量桿上進(jìn)行靜態(tài)測量之外，亦可裝在鉆膛床的膛桿上進(jìn)行動態(tài)測量。
本實用新型分辨率為0.01um可使
6～
14清晰可辨。測量范圍孔徑在φ3mm以上，孔深在10m以下。相對不穩(wěn)定度為6％。
本實用新型附圖1為原理框圖。
〔1〕.穩(wěn)流電源、〔2〕.氦氖激光管、〔3〕.入射光纖、〔4〕.測量頭、〔5〕.被測工件、〔6〕.反射光纖、〔7〕.光電轉(zhuǎn)換器、〔8〕.數(shù)據(jù)處理器、〔9〕.顯示器。
實施例本實用新型采用穩(wěn)流電源、輸出功率為mVA的氦氖激光管、階躍式光纖、機械式測量頭、硅光電池作光電轉(zhuǎn)換、4 1/2 位數(shù)字顯示器及5V200mA的指針式顯示器等組裝而成。用光潔度樣塊對儀器進(jìn)行了標(biāo)定。實測內(nèi)壁為φ100的液壓缸與用其它儀器標(biāo)定過的樣板進(jìn)行對比測量，結(jié)果相同。
權(quán)利要求
1.一種光纖、激光表面粗糙度檢測儀，由穩(wěn)流電源[1]、激光管[2]、測量頭[4]、光電轉(zhuǎn)換器[7]、數(shù)據(jù)處理器[8]、顯示器[9]組成，其特征在于激光管另配有穩(wěn)流電源，用光導(dǎo)纖維[2]傳輸光能量，再以光導(dǎo)纖維[6]僅接收光斑中心的反射能量。
2.按照權(quán)利要求
1所述的光纖、激光表面粗糙度檢測儀其特征在于儀器面板上還裝有光潔度等級的顯示器。
3.按照權(quán)利2所述的光纖、激光表面粗糙度檢測儀其特征在于在帶有光纖的測量頭裝在鉆膛床的膛桿上。
專利摘要
本實用新型是光纖、激光粗糙度檢測儀，測定工件表面粗糙度，由激光光源通過光導(dǎo)纖維傳輸光能照射表面，將反射光斑中心的能量經(jīng)光電轉(zhuǎn)換為電信號，用數(shù)字顯示。檢測范圍工件內(nèi)、外表面6以上，孔徑為Φ3mm以上，深度可達(dá)10m。該儀器可以應(yīng)用在各種管件及缸體上。
文檔編號G01N21/88GK87202304SQ87202304
公開日1988年3月2日 申請日期1987年2月25日
發(fā)明者高景文, 劉建設(shè) 申請人:西安工業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan