Оптические бесконтактные методы контроля

Оптические бесконтактные методы контроля [c.464]

Из всех рассмотренных бесконтактных методов контроля только оптический нашел более широкое применение на металлорежущих [c.125]

Множество бесконтактных методов контроля разделяется на две категории оптические и неоптические. В данном разделе рассматриваются различные типы оптических устройств контроля следующий раздел по- [c.464]

В зависимости от способа получения информации различают также контактные и бесконтактные способы. В процессе технической диагностики чаще всего применяют бесконтактные способы, обладающие высокой оперативностью и минимальной трудоемкостью. Информация, получаемая бесконтактными тепловыми методами контроля, переносится оптическими электромагнитными излучениями в инфракрасной области. Интенсивность и частота инфракрасного излучения определяется энергией колебательного и вращательного движения молекул и атомов объекта и зависит от его температуры. Основным способом генерирования инфракрасного излучения является нагрев объекта, поэтому это излучение чаще называют тепловым. [c.136]

Пробное стекло пригодно для контроля поверхности детали лишь одного радиуса кривизны. Кроме того, в случае большого числа колец ири наложении пробного стекла на сферическую поверхность трудно проверить местные ошибки. Поэтому целесообразность бесконтактного интерференционного метода контроля плоских и сферических поверхностей оптических деталей несомненна. Особенно важное значение имеют бесконтактные интерференционные методы контроля асферических поверхностей. [c.190]

Большинство оптических поверхностей контролируют с помощью пробных стекол. Однако метод пробного стекла требует непосредственного контакта эталонной и контролируемой поверхностей, что в некоторых случаях недопустимо. В других случаях требуется повышенная точность контроля, поэтому в оптической промышленности наряду с пробными стеклами применяют различные интерферометры, контролирующие поверхности бесконтактным методом. [c.143]

Недостатком бесконтактных методов измерений является стремление контролера к некачественной очистке изделия от загрязнений. Последние в весьма незначительной степени мешают наблюдениям за процессом контроля, что имеет большое значение, например при оптических методах измерений, однако существенно влияют на величину контролируемого размера. Вторым недостатком является то, что при известных обстоятельствах становится заметным влияние шероховатости поверхности контролируемого изделия вследствие этого установочный калибр должен иметь точно такое же качество поверхности, как и контролируемое изделие. [c.454]

Новый характер и содержание процессов, связанных с воспроизведением геометрических параметров деталей узлов и агрегатов са.молетов, определяют направления дальнейшего развития методов контроля. Среди бесконтактных измерительных систем на первый план выступают лазерные и оптические измерительные системы, приборы и устройства. В настоящее время определилась потребность самолетостроения в таких типах лазерных измерительных систем, как [c.24]

Основными методами контроля шероховатости являются контактный и бесконтактный. Принцип действия бесконтактных оптических приборов основан на том, что на измеряемую поверхность или ее изображение накладывается одна или ряд световых полос, которые повторяют неровности поверхности. Эти приборы выпускаются следующих модификаций ППС — основанные на принципе светового сечения, ПТС—теневого сечения, МИИ— интерференции света. Высота измеряемой шероховатости от 0,1 до 160 мкм. Из стандартизованных параметров на оптических приборах чаще всего измеряют / тах тг кроме того, оптические приборы позволяют увидеть характер и форму неровностей. [c.132]

Оптические методы использовались в качестве средства неразрушающего контроля задолго до других методов. Глаз человека и его мозг, вооруженные при необходимости простой линзой или микроскопом, представляют собой чрезвычайно эффективное сочетание для бесконтактного обнаружения поверхностных трещин и нарушений формы объектов, и до сегодняшнего дня множество операций контроля все еще в значительной степени зависит от них. К сожалению, такие методы контроля очень субъективны и порождают трудности, связанные с необходимостью подготовки квалифицированного персонала, установления подходящих стандартов качества и т. д. В том случае, когда контроль ограничивается проведением определенных специальных измерений расстояний, эти измерения могут быть выполнены со значительной точностью, однако при этом обеспечивается, в лучшем случае, только частичное решение проблемы полного контроля. [c.177]

Для дистанционной регистрации акустических колебаний поверхности объекта контроля могут применяться оптические, СВЧ и акустические волны в воздухе с использованием эффектов интерференции и эффектов Допплера. Например, бесконтактное оптическое наблюдение за колебаниями поверхности контролируемого твердого тела осуществляется с помощью интерферометра. Луч лазера расщепляется полупрозрачным зеркалом на два луча, которые отражаются от неподвижного зеркала и изделия, поверхность которого колеблется под действием ультразвуковой волны. Лучи принимаются фотоумножителем. Чувствительность метода при приеме в 500 раз меньше, чем при иммерсионном способе контроля. Кроме того, интерферометр — это довольно сложное, громоздкое, чувствительное к вибрациям [c.224]

Можно ожидать, что вскоре промышленность получит новый метод неразрушающего контроля поверхностей, основанный на использовании голограмм. Это применение голографии является частным случаем дифференциальной интерферометрии. Точно так же, как голограмма распознает записанные на ней объекты, она реагирует на малейшие изменения их оптических свойств. Обычно количественные показатели, характеризующие эти изменения, извлекаются из структуры и плотности интерференционных полос, образованных при наложении волн от самого предмета и волн от того же предмета, восстановленных с помощью голограммы. В перспективе это направление обеспечит бесконтактный контроль сложных необработанных поверхностей (их вибраций, деформаций, трещин и изменений отражательных свойств). Факторы, тормозящие разработку этого метода, носят в основном технический, а не принципиальный характер. Например, требуется обеспечить совершенное крепление и устойчивость оптических элементов, дающих интерференционную картину. [c.305]

По способу осуществления связи между измеряемым объектом и измерительным наконечником методы измерения (контроля) подразделяют на контактные и бесконтактные. При контактных измерениях измерительный наконечник соприкасается с поверхностью измеряемой детали, причем характер контакта может быть точечным, линейным и поверхностным. При бесконтактных (пневматических, оптических и др.) — измеряемый объект определяется без механического контакта между измерительным наконечником и измеряемой деталью. [c.289]

Фотоэлектрические устройства для бесконтактного измерения обрабатываемых деталей перспективны в силу того, что все блоки могут быть удалены от рабочей зоны. В фотоэлектрических устройствах активного контроля поток излучения от источника света воспринимается фотосопротивлением (фоторезистором). Часто применяют дифференциальные схемы (рис. 289), работающие по методу выравнивания потоков и фиксации перемещения экрана в соответствии с размером обрабатываемой детали. В качестве источника излучения могут быть использованы- оптические квантовые генераторы (лазеры). [c.331]

В последнее время для неразрушающего контроля эхо- и теневым методом начали использовать бесконтактное излучение УЗК с помощью лазера и прием УЗК оптическим интерферометром. [c.275]

Метод автоколлимации является бесконтактным видом оптического контроля (измерения) углов поворота плоского зеркала. [c.104]

Контроль утечек природного газа на газовых магистралях и компрессорных станциях, газового состава атмосферы может осуществляться приборами, основанными на различных методах. Особое место в этом ряду занимает оптическая аппаратура, позволяющая бесконтактным способом, в реальном масштабе времени, определять концентрацию различных газов в атмосферном воздухе. К новому поколению таких устройств относятся специализированные оптические приборы, построенные на основе оптронных пар. Небольшие размеры и согласованность по спектру светоизлучающего и фотоприемного диодов в таких системах позволяют резко уменьшить габариты и сократить энергопотребление. [c.177]

Фотоэлектрические приборы широко используют в сочетании с оптическими элементами, растрами, дифракционными решетками и интерферометрами (см. гл. 5). В качестве источника света может служить само раскаленное изделие, лампы накаливания, телевизионные трубки или лазеры. В качестве светоприемников применяют фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фотоэлектронные умножители, телевизионные трубки. Преимуш,е-ства фотоэлектрических приборов —высокая точность, ишрокие пределы измерений, дискретная (цифровая) форма выходного сигнала, возможность осуществления бесконтактного метода контроля н др. Однако эти приборы, как правило, сложны, дороги и требуют тш,ательной защиты от воздействия окружающей среды (пыли, конденсата и т. п.). [c.159]

Серьезные новые задачи возникают и в оснащении все усложняющихся производств методами контроля качества продукции, особенно в применении к пластинам. По мере увеличения степени интеграции твердотельных электронных устройств все острее ощущается потребность в новых высокоразрешающих, экспрессных, высокоинформативных и автоматизированных бесконтактных методах контроля, объективно характеризующих пригодность монокристаллов и пластин для решения новых задач. Требования по количеству и размерам присутствующих в монокристаллах и на поверхности пластин дефектов ужесточаются с каждым годом, и возможности традиционных оптических и электрофизических методов контроля уже практически исчерпаны. Необходим переход на метрологию нового уровня, с использованием возможностей сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии, а также других современных методов контроля структуры и свойств с субмикрон-ным и нанометровым разрешением. При этом новые средства контроля должны хорошо вписываться в идеологию создания гибких, непрерывных, высокопроизводительных автоматизированных технологических линий. Весьма актуальной становится и проблема экспрессного контроля загрязнения поверхности пластин металлическими примесями с чувствительностью на уровне -10 ат/см . [c.46]

В последних трех разделах мы рассмотрим различные типы современных контактных и бесконтактных средств контроля. В контактных методах обычно применяются координатные измерительные устройства. Системы управления больишнства таких современных агрегатов оснащены ЭВМ или другими средствами программного управления. Бесконтактные методы контроля делятся на две категории оптические и неоптические. В оптических методах обычно используются телевизионные системы, хотя применяются и другие средства, например лазерные, а в неоптических методах-электрическое поле для измерения требуемых характеристик объекта. Другие возможные методы измерения-ультразвуковой и радиационный. Различные методы и средства контроля можно классифицировать следующим образом [c.462]

Оптические системы находят наиболее широкое применение при ре-ализащ1и бесконтактных методов контроля. В этих системах, как правило, используются микроэлектронные средства и машинная обработка сигналов датчиков. Улучшение характеристик и снижение стоимости изделий микроэлектроники и вычислительной техники делают оптические системы все более выгодными с экономической точки зрения. Существует несколько типов оптических измерительных устройств, используемых для вьшолнения операций контроля. Мы рассмотрим следующие три типа [c.465]

Для измерения постоянных тт медленно меняющихся параметров преимущественно используют более простые методы - механические или оптические. Пневматические методы применяют как бесконтактные. Для измерения быстро-мепяющихся параметров, а также для автоматического контроля размеров преимущественно применяют электрические методы, достоинствами которых являются малая инерционность, малое влияние на объект измерения благодаря малым массам и размерам датчиков, дистанцион-ность, удобная регистрация результатов с [c.475]

Развитие голографической интерферометрии привело в настоящее время к созданию новых средств и эффективных методов контроля формы оптических поверхностей, клеевых и механических соединений оптических. элементов, а также режимов эксплуатации приборов. Так же, как и обычные интерференционные методы контроля, голографические методы являются бесконтактными и позволяют получать наглядную картину результатов измерений, но при этом имеют ряд преимуществ, позволяющих отнести их к универсальным методам контроля качества оптических. элементов. Во-первых, в большинстве случаев для реализа[щи контроля голографическими методами можно использовать простые оптические схемы, к качеству элементов которых предъявляются весьма умеренные требования, а это, в свою очередь, значительно снижает себестоимость приборов. Во-вторых, голографические методы дают принципиально новые возможности, позволяющие создавать высококачественные измерительные приборы. [c.99]

В производственных условиях перед контролером часто возникает вопрос о возможности применения того или иного ш,упового прибора для измерения шероховатости поверхности изделий из мягких материалов. Профилометрам и профилографам присущи определенные погрешности, объясняемые природой контактного метода измерений. Основными пара-.метрами прибора, которые в первую очередь определяют величину искажений при ощупывании поверхности, являются, как указывалось выше, радиус закругления щупа г и усилие Р. Если радиус закругления иглы. можно рассматривать на определенном отрезке времени как величину постоянную для данного прибора, то измерительное усилие, в зависимости от динамических характеристик ощупывающей системы, скорости ощупывания и характера профиля контролируемой поверхности, может сильно изменяться- Это обстоятельство учитывается при конструировании приборов, В современных профилометрах и профилографах, благодаря рациональной конструкции датчиков, а также уменьшению скорости ощупывания добиваются значительного снижения доли динамической составляющей Р,) в общей величине усилия Р. Если радиус закругления иглы у большинства профилометров принят равным 10—15 мк. то измерительное усилие колеблется в весьма широких пределах и достигает в некоторых конструкциях 1—2 гс. Естественно, что при таких уси- лиях на поверхности контролируемого изде.лия, в зависимости от меха нических свойств, и в первую очередь, от твердости материала, будут оставаться более или менее глубокие царапины. Царапание, как следует из анализа, приводимого в главе VI, может по-разному сказаться на показаниях щуповых приборов. Когда размеры впадин велики по сравнению с размерами щупа (при пологом профиле с большим шагом неровностей), а перепад усилия ощупывания на дне впадины и на выступе характеризуется небольшой величиной, погрешности измерения незначительны. При узких микронеровностях, вследствие различных условий деформаций материала на гребешке и во впадине, происходит сглаживание профиля и соответствующее уменьшение измеренной высоты. Это уменьшение тем значительней, чем мягче материал контролируемого изделия и чище его поверхность. На фиг. 115 схематически показаны общие соотношения мелкду данными, получающимися при ощупывании, поверхности иглами с радиусами закруглений г= 10 мк при измерительных усилиях — 2 с С и показаниями оптических бесконтактных приборов. По оси абсцисс графика отложены классы чистоты, установленные с помощью оптических приборов по оси ординат — классы, получающиеся при ощупывании иглами, имеющими указанные выше г и Р. Кривая Т относится к теоретической поверхности абсолютно твердого тела с весь ма пологими неровностями кривая Л4 —- к поверхности изделий с твердостью Ял <20 кгс1мм и углом раскрытия впадин 100°. Между этими двумя кривыми располагаются кривые, относящиеся к поверхностям изделий из стали (С), бронзы (б) и т. п. При контроле профилометрами, имеющими значительные усилия ощупывания чистых поверх- [c.154]

Таким образом, машинное проектирование сушественно изменяет содержание методов формирования геометрических параметров изделий на всех стадиях создания самолета. Измененшо подлежат и. методы контроля. На смену. методам контроля, основанны.м на сравнении деталей с жесткими носителями размеров, должны придти методы бесконтактного контроля — оптические, лазерные, голографические и др. [c.20]

Таки.м образом, система автоматизированного воспроизведения формы и управления размерами — это комплекс методов и средств, обеспечивающих формирование и контроль геометрических иара-метро.в самолетов как в процессе проектирования, так и в процессе. производства. Система включает следующие элементы машинное проектирование конструкций самолета азтол1атизированное изготовление технологической оснастки безмакстную увязку и монтаж сборочных приспособлений изготовление деталей самолета на оборудовании с ЧПУ прогрессивные методы сборки агрегатов, стыковку и нивелировку изделий. Система базируется на широком применении прецизиоипых чертежных автоматов, плоскостных и пространственных дисплеев, графопостроителей, бесконтактных средств контроля — лазерных измерительных систем и оптических приборов координатных стендов повышенной точности с ЧПУ металлообрабатывающего оборудования с программным управлением и других средств автоматизированного изготовления изделий. [c.24]

Оценка шероховатости обработанной поверхности количественным методом производится с помощью специальных приборов. Существующие приборы для контроля шероховатости поверхности можно разделить на контактные (щуповые) и бесконтактные (оптические). Контактные приборы работают на принципе ощупывания проверяемой поверхности иглой 1. Относительное колебание этой иглы по высоте, вызванное неровностью контролируемой поверхности, фиксируется самописцем, записывающим увеличенный микропрофиль поверхности в виде профилограммы. В этом случае прибор называется профилографом. Если же колебание ощупывающей иглы прибора передается в увеличенном виде системой рычагов на шкалу прибора, по которой определяется величина шероховатости, прибор носит название профилометра. [c.213]

Существует множество подходов к созданию оптических измерительных систем для бесконтактного контроля. Мы рассмотрели только три таких метода, чтобы продемонстрировать общую основу возможных принципов. Хороший обзор, охватывающий широкий диапазон существующих систем, представлен в статье Шаффера [И]. Правда, будучи написанным в 1979 г., он уже не отражает последних достижений в этой быстро развивающейся области техники. Утешительным, однако, является тот факт, что физические принципы остаются практически неизменными. [c.471]

Представляют интерес три направления в области бесконтактной диагностики электронно-оптические методы, метод акустической эмиссии и видеотелевизионные системы для внутреннего контроля состояния оборудования. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...