Измерения оптоэлектронными многоканальными системами деталей с загрязнённой поверхностью

Применение информационных технологий как средство повышения качества выпускаемой продукции находит все более широкое применение в машино- и станкостроении, особенно в области контроля линейных и угловых размеров.
В настоящее время в области применения оптоэлектронных средств контроля линейных и угловых размеров актуальной является задача снижения погрешности измерения, вносимой наличием пленки смазочно-охлаждающей жидкости на поверхности измеряемой детали. Без качественной очистки поверхности измеряемой детали точность измерения может быть неудовлетворительной. Качественная же очистка поверхности детали возможна лишь в условиях метрологической лаборатории, в условиях автоматизированного производства очистка каждой детали - трудоемкая или дорогостоящая операция, значительно повышающая себестоимость изделия. Поэтому необходимо изыскание способа измерения, который позволил бы контролировать параметры загрязненный деталей с приемлемой точностью или сократить затраты на очистку деталей [1].
Погрешность измерения оптоэлектронными многоканальными системами деталей с поверхностью, загрязненной пленкой смазочно-охлаждающей жидкости, выражается в уменьшении амплитуды отраженного от детали излучения вследствие поглощения в пленке смазочно-охлаждающей жидкости. Предлагается два пути учета и снижения погрешности измерения от наличия пленки смазочно-охлаждающей жидкости. Первый путь заключается в организации измерений методом "опорный канал - измерительный канал", второй заключается в анализе измерительной информации, полученной по одному измерительному каналу.
Сущность первого способа снижения погрешности заключается в том, что смазочно-охлаждающие жидкости на различных длинах волн имеют существенно различающееся поглощение, поэтому подбором значений длин волн опорного и измерительного каналов можно добиться появления разности амплитуд сигналов опорного и измерительного каналов при наличии на поверхности детали пленки смазочно-охлаждающей жидкости. Таким образом, оптоэлектронная многоканальная система будет вырабатывать измерительную информацию и о параметрах измеряемой детали, и о состоянии ее поверхности. Разность амплитуд отраженного сигнала на опорном и измерительном каналах пропорциональна толщине пленки смазочно-охлаждающей жидкости.
Сущность второго способа снижения погрешности измерения от наличия пленки смазочно-охлаждающей жидкости на поверхности детали заключается в анализе функции измерительного преобразования датчика измерительного канала оптоэлектронной многоканальной системы. Например, функция измерительного преобразования рефлектометрического оптрона при измерении любых чистых участков детали неизменна и имеет холмообразный вид (с единственной вершиной). При измерении участков детали, загрязненных пленкой смазочно-охлаждающей жидкости вид функции качественно не меняется, но максимум функции измерительного преобразования уменьшается вследствие поглощения излучения пленкой смазочно-охлаждающей жидкости. В случае, если значение максимума совпадает со значением максимума для эталонной детали (без пленки смазочно-охлаждающей жидкости), то делают вывод о том, что поверхность детали не загрязнена. Если же значение максимума функции измерительного преобразования меньше, чем для эталонной детали, то делают вывод о том, что на поверхности детали присутствует пленка смазочно-охлаждающей жидкости и измерение параметров детали оптоэлектронной многоканальной системой будет вестись с погрешностью.
Оба способа снижения погрешности являются составной частью специфической информационной технологии, представляющей собой совокупность аппаратных средств (измерительные преобразователи, спектрофотометр и компьютер) и программного обеспечения (программы, анализирующие сигналы и спектры).
Таким образом, информационные технологии заняли в производственном процессе место наравне с технологической оснасткой и средствами измерения и по праву могут считаться полноценной составной частью современного автоматизированного машиностроительного производства.


ЛИТЕРАТУРА:
1. Васильев В.В., Телешевский В.И. Оптоэлектронные многоканальные измерительные системы. // Вестник машиностроения, 1995, № 11, с. 51 - 53.