Сущность предлагаемого способа

Бесконтактный способ измерения линейных размеров, износа и устройство для его осуществления

При определении размеров податливых деталей или образцов, а также параметров рельефа их поверхности контактным способом усилие прижатия измерительных поверхностей прибора к поверхности контролируемого объекта вызывает деформацию последнего и искажает результат. Если измеряют пластичный объект, то измерительные поверхности могут оставить на нём следы, пластически деформировать зону контакта, что в некоторых случаях недопустимо. Результаты контактного измерения размеров как податливых, так и твёрдых образцов, имеющих сложный рельеф поверхности, зависят от формы и размеров щупа. Всё это делает неприемлемым использование контактных методов для точного измерения податливых и рельефных образцов.

Известны бесконтактные способы измерения линейных размеров при помощи измерительных проекторов и микроскопов. Однако измерения производятся только в плоскости, перпендикулярной к оптической оси прибора. Оптический микроскоп хотя и позволяет измерить высоту небольшой неровности, но его возможности ограничены. Ранее не изготовляли приборы для бесконтактных измерений в трёх проекциях.

Предлагаемый способ расширяет сферу использования бесконтактных методов, применяется не только для измерений высоты неровностей, но и измерения образца как целого. Способ позволяет бесконтактно измерять высоты образцов или деталей в разных точках их поверхностей, толщину изношенного покрытия. Становится возможным бесконтактное измерение износа образца в разных точках его поверхности, включая те случаи, когда изнашивается большая поверхность образца, например, вся грань образца.

Если не изменять фокусное расстояние оптического прибора регулировками, то добиваться резкости изображения можно, только устанавливая каждый раз оптический прибор на одном и том же расстоянии от объекта наблюдения.

Простейшая установка для бесконтактных измерений, изображённая на рисунке 1, помимо микроскопа содержит индикаторную стойку 7, установленную вместе с микроскопом на одной плоской массивной плите 1. На стойке 7 укреплен индикатор часового типа 6, чей подпружиненный шток упирается в подвижную часть микроскопа 2. Место, куда упирается шток, имеет поверхность, нормальную к направлению перемещения оптической системы микроскопа 2. Сам шток ориентирован параллельно направлению движения. Образец 5 тыльной стороной базируется на столике микроскопа с возможностью перемещения в плоскости, нормальной к оптической оси. Установка снабжена системой освещения 8. Поверхность образца видна в микроскоп в отраженном свете.

Рисунок 1 – установка для бесконтактных измерений

Для повышения точности и достоверности результатов измерений нами предложена методика проведения измерений и обработки данных.

Подробнее с вариантами осуществления способа и схемами устройств можно ознакомиться в литературе:

1. Терещенко, В.Г. Бесконтактный способ измерения линейных размеров, износа и устройство для его осуществления. Патент на изобретение № 2252394 РФ. Опубл.20.05.05. http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet

2. Терещенко, В.Г. Бесконтактный способ измерения линейного износа и высоты неровностей / В.Г. Терещенко // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твёрдых тел и деталей машин: Межвуз. сб. науч. тр. Тверь: ТГТУ, -2005. - С. 61-65. http://physics.tstu.tver.ru/sbornik/2005.pdf