Введение к работе
з
туальность.
Измерения геометрических характеристик поверхности объектов имеют кное значение для производства и научных исследований. Во многих ^чаях требуется контролировать геометрические размеры или смещение ьектов с негладкой поверхностью. При этом если механический контакт с эазцом затруднен или поверхность является пластичной, необходимо гользовать бесконтактные методы контроля, среди которых наиболее шыми являются методы оптической интерферометрии. В процессе лерения имеет место влияния эффектов взаимодействия световой волны с 'адкой поверхностью и воздействие различных факторов окружающей :ды, например, флуктуации показателя преломления, микровибраций и т. д. этому для получения точных результатов контроля объектов требуется ;спечить помехозащищенность интерферометрической системы.
Необходимость решения задач контроля негладких поверхностей эеделяется рядом Научно-исследовательских программ США, России и КНР созданию новых материалов и обработке материалов. В частности, данная іача имеет важное значение для научно-исследовательской темы "Точная заботка хрупких материалов" Харбинского политехнического института, "орую поддерживает Фонд естественных наук Китая.
Контроль смещений негладких поверхностей имеет важное значение для їличньїх технологических процессов, в том числе измерений теплового ;шерения новых материалов, имеющих негладкие поверхности, для ггроля толщин изделий из металла или полимеров. ль и задачи работы.
Целью работы является разработка и развитие методов бесконтактного ггроля смещений негладких поверхностей в современных технологических щессах, исследование характеристик помехозащищенности и точности ройств контроля.
Поставленную цель можно достигнуть различными методами. Ана научно-технической информации показывает, что для контроля смеще негладких поверхностей наиболее подходящими являются меті интерферометрии при освещении источниками с ограничен когерентностью и корреляционной обработке интерференционных CHraaj При использовании указанных методов необходимо решить следуюі основные задачи:
выполнить анализ современного состояния методов бесконтактг контроля смещений негладких поверхностей;
провести теоретический анализ формирования стохастических сигне в интерферометре с частично-когерентным освещением;
разработать схему оптико-электронной интерферометрической сист для контроля негладких поверхностей;
исследовать помехозащищенность и точность контроля смеще негладких поверхностей.
Научная новизна полученных результатов состоит в том, что:
предложен помехоустойчивый метод пространственной взаим корреляционной обработки интерференционных сигналов;
разработана методика устранения влияния фоновых составляю интерференционных сигналов;
предложен вариант метода управляемого фазового сдвига для повынк помехозащищенности оптико-электронного устройства;
исследованы характеристики точности пространстве!
корреляционной обработки интерференционных сигналов.
Научная значимость результатов состоит в развитии отдель положений теории корреляционной обработки стохастичеі интерференционных сигналов и разработке новой модифик; интерферометрического метода управляемого фазового сдвига.
Практическая значимость результатов работы заключается выработке практических рекомендаций для корректного провед
шнтактного контроля смещений негладких поверхностей, создании и иедовании прибора для контроля негладких поверхностей, пригодного для изводственных условий и определении допустимых пределов боковых и >вых смещений объекта.
Основные научные положения, выносимые на защиту: При контроле нормальных смещений негладких поверхностей наиболее высокая помехозащищенность достигается при использовании интерферометров с ограниченной когерентностью и предложенных методов пространственной взаимной корреляционной обработки интерференционных сигналов.
УІетод пространственной взаимной корреляционной обработки является работоспособным при неконтролируемых боковых смещениях и угловых наклонах контролируемой поверхности в диапазонах, соответствующих требованиям производственной практики.
[овышение точности и помехозащищенности контроля смещений негладких поверхностей достигается при оценивании и последующем вычитании фоновой составляющей интерференционных сигналов, полученных в исходном и последующем положениях негладкой поверхности. Іаиболее высокая точность контроля смещений негладких поверхностей обеспечивается при использовании разработанного метода вычитания фоновой составляющей на основе модифицированного метода управляемого фазового сдвига. Апробация работы.
овные положения и результаты исследований по теме диссертации надывались на международной конференции "Photonics China 96", ноябрь 6г., Пекин, КНР.
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 3 научных этах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех t, заключения, списка работ, опубликованных по теме диссертации и
Похожие диссертации на Интерферометрические методы и устройства контроля смещений негладких поверхностей
