186176. lajstromszámú szabadalom • Berendezés forgó tárgyfelület topográfiai képének előállítására
1 186176 2 szerinti berendezéssel készített topográfiai képe. a 3. ábrán a vizsgálandó tárgyfel Lilét adott szöghelyzetben előállított topográfiai képét megvalósító szinkronizáló rendszer eb i vázlata látható, a 4. ábra a találmány szerinti berendezés további kiviteli alakjának vázlatos elrendezését mutatja, amikoris a fényfelület-sorozatnak a vizsgálandó tárgy forgástengelyére van irányítva, az 5. ábra a vizsgálandó tárgyfelület különböző szöghelyzeteiben előállított egymást követő topográfiai képeket létrehozó szinkronizáló rendszer elvi vázlata, a 6. ábrán az 5. ábra szerinti szinkronizáló rend szer jeleinek idődiagramja látható, a 7. ábrán a találmány szerinti berendezés azon kiviteli alakja látható, amelyben a fényfeliilet-so rozat előállítására térhologram van elhelyezve, és <S. ábra a térhologram előállításának optikai vázlata. A találmány szerinti forgó tárgyfeliilet topográfiai képének előállítására való berendezés impul zusüzemű 1 lézert, fényfelület-sorozatot létrehozó optikai 2 rendszert és fotoregisztráló 3 készüléket tartalmaz, amelynek 4 regisztrálósíkja vizsgálandó 5 tárggyal, például emelő légcsavar szárnymodelljével optikai csatolásban van; a berendezés tartalmaz továbbá 6 szinkronizálórendszert, a vizsgálandó 5 tárgy forgástengelyén elhelyezett és az 1 lézersugárzást a vizsgálandó 5 tárgyra irányító fényvisszaverő 7 elemet. Az 1 lézer, az optikai 2 rendszer, a 6 szinkronizálórendszer és a fotoregisztráló 3 készülék 8 forgókoszorún vannak fel - erősítve, amelynek forgástengelye a vizsgálandó 5 tárgy forgástengelyével egybeesik. A 6 szinkronizálórendszernek 9 sugárforrása, például folyamatosan sugárzó lézere van. amely az 5 tárgy mozgáspályájának meghatározott pontjára van irányítva, továbbá tartalmaz 10 sugárzásvevőt, amely lézer alkalmazása esetén fotoelektromos vevő. amelynek kimenete erősítőként működő) 11 jelátalakító és logikai 12 kapuáramkörön át. amely jelen esetben kétbemenetű ÉS kapu. az impulzusüzemű 1 lézer trigger bemenetével van összekötve. Az impulzusüzemű 1 lézer, az optikai 2 rendszer, a fotoregisztráló 3 készülék, a 6 szinkronizálórendszer 9 sugárforrása és a 10 sugárzásvevó optikai tengelye a fényfelületekre előnyösen merőleges azonos síkban helyezkedik el. A forgó 5 tárgy felülete topográfiai képének előállítására a 8 forgóikoszorút megadott szöghely - zetbc kell állítani. Ha az 5 tárgyat mozgása során az 1 lézer 13 fénynyalábja keresztezi, akkor a tárgyfelületről visszavert fény a lOsugárzásvevőbe jut. amely azt elektromos jellé alakítja. A szabálytalan jelet az erősítőként működő) 11 jelátalakító szabályos jellé formálja, amely a logikai 12 kapu áramkörön át — ha annak másik bemenetén engedélyező)jel van — az impulzus üzemű 1 lézer! indítja. Az I lézer 14 nyalábját az optikai 2 rendszer 15 fényfelületsorozattá alakítja, amelyet a fényvisszaverő 7 elem a vizsgálandó 5 tárgy felületére irányít. A fényfelülctek keresztezési l(> vonalai az 5 tárgy felületével topográfiai képet alkotnak (2. ábra), amelyet a fotoregisztráló 3 készülék rögzít. Az előlállított topográfiai kép információit ad a vizsgálandó) 5 tárgy felületének alakjáról, jelen esetben a rotorlapát modelljéről valamint annak térbeli helyzetéről. Ezután a 8 forgókoszorűt újabb szöghclyzetbc állítjuk és a regisztrálási ciklus elölről ismétlődik. Mivel a 6 szinkronizálórendszer a 8 forgókoszorún van felerősítse. így ti topográfiai kép rögzítése állandóan egymáshoz hangolt 2 rendszerrel és fényvisszaverő 7 elemmel történik, amely ti mérés pontosságát megnöveli. A 15 fényfclületsorozatot létrehozó 2 rendszer előnyösen optikai rendszer, amely jelen kiviteli példában rajzon nem ábrázolt interferométerből és objektívból áll. Az interferométer két egymást keresztező koherens fénynyalábot hoz létre, amelyet az objektív a szükséges átmérőjűre növel majd a nyalábokat a vizsgálandó tárgyfeliilet közelében ismét egyesíti. À vizsgálandó) felület közvetlen közelében egymást keresztező) koherens nyalábok a fényfclülct-sorozatbóil valamint az interferenciakép maximális értékeiből álló mérési értéket képeznek. Bizonyítható, hogy a megvilágítás eloszlása: I, (x.y) (lásd a 2. ábrán) a vizsgálandó tárgyfelület vetületsíkjában az alábbi képlettel írható le: I, (x.y)=lu[ I+BX0OCOS (QzF(x.y) +jQ,(u)dé)]. ahol z. s a mérési ^rték fényintenzitása térmodulációjához tartozó Q frekvenciának nullától eltérő vektorkomponensei, F(x.y) a vizsgálandó tárgyfelület alakját leíró függvény, 1„ vetületsík átlagos megvilágítása. Bz (ü) a fotoregisztráló) 3 készülék frekvencia-amplitúdó diagramja, ahol ojsQz grad F+Qx azaz a topográfiai kép átlagos modulációs frekvenciája. A fényfelületek és a vizsgálandó tárgyfelület keresztezési 16 vonalai a következő képletrendszerrel írhatók le: Q/F(xN.yN) + ÍQx(é)d = 2aN ahol N = 0±l.±2.......cN. yN a N keresztezési 16 vonalakhoz tartozó pontok koordinátái. Ebből adódik, hogy 2jrN-/Qx(9)dt F(xN-yN) =--------~----------(1) Egy tárgyfelület alakjának topográfiai képébgá történő meghatározásához szükséges, hogy a £2 frekvencia eloszlását a mérési értékben ismerjük és a topográfiai kép interferencia-csíkjainak koordinátáit megtaláljuk. E célból a topográfiai képet például egy. a rajzon fel nem tüntetett mifrofotométerrel letapogatjuk és a megv ilágítás szélsőiértékeinek koordinátáit meghatározzuk. A szélsővértékek eredményének interferencia-csíkok törtrészében kifejezett oN eltérését a következő képlettel közelíthetjük meg: °N Bd(cTi)B. (<7> ) Y S (2) ahol G„a topográfiai kép spektrális sejtteljesítménye. Bt| ((Ti). S a mikrofolométer letapogatóberendczé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
