Экспериментальный анализ погрешности измерения триангуляционного метода…
3
Рис. 1.
Внешний вид (
а
) и модельное представление формы и ориентации
поверхностных неоднородностей профиля лопатки газотурбинных двигате-
лей для проведения экспериментальных исследований на основе эталонных
образцов шероховатости (
б
)
Сложную форму рельефа поверхности лопатки (см. рис. 1,
а
) в
эксперименте имитировали последовательным наклоном и смещени-
ем эталона шероховатости относительно осей системы координат
(рис. 1,
б
). Помимо определения влияния ориентации формы лопатки
на размер зондирующего пятна подсвета исследовали также влияние
микроструктуры профиля поверхности за счет поворота канавок эта-
лона шероховатости вокруг собственной оси.
Для проведения исследований и разработки макетного образца
прибора для контроля формы профиля поверхности лопатки предло-
жена структурно-функциональная схема лазерного триангуляционно-
го измерителя (рис. 2). В состав датчика входит He–Ne-лазер (
λ
=
= 0,6328 мкм) с формирующей оптической системой, объект измере-
ния, фотоприемное устройство на основе ПЗС-матрицы и проекци-
онной оптической системы. Данный прибор по измерению дальности
до плоскости объекта определяет изменение его формы при смеще-
нии сфокусированной точки лазерного излучения на поверхности
объекта. Вычисление смещения пятна подсвета в плоскости ПЗС-
матрицы проводится с помощью тригонометрических соотношений в
треугольнике, образованном плечами осветительной и измеритель-
ной ветвей, а также расстоянием (базой) между фотоприемником и
источником излучения.
На основе предложенной функционально-оптической схемы по-
лучено расчетное соотношение, описывающее смещение энергетиче-
