2.1.2 Методы контроля оптического вида

Контроль оптического вида основан на регистрации параметров электромагнитного излучения оптического диапазона с объектами контроля. По характеру взаимодействия с объектами контроля различают методы прошедшего, отраженного, рассеянного и индуцированного излучения.

Как и в радиоволновом виде контроля, для оптического вида контроля методы свободного пространства подразделяются на режимы контроля: РНП и РНО. По информативному первичному пара­метру различают сле­дующие методы: амплитудный, фазовый, поляризацион­ный, геометрический и т. д.

Схемы амплитудного метода в РНП и РНО аналогичны радиоволновому виду контроля (см. рис. 4, 5).

Для оптического устройства амплитудного метода в РНО схема приведена на рис. 11.

В частности, когда в приборе реализуется нормальное падение оптического излучения на объект контроля, справедлива зависимость для коэффициента отражения:

R = [(n – 1)²]/[( n + 1)²], (2.1)

где: n – показатель преломления объекта контроля.

n = , (2.2)

где: ε – диэлектрическая проницаемость объекта контроля.

Тогда формула 1.1 будет иметь вид:

. (2.3)

Рассмотрим одну из распространённых схем оптического прибора, работающего в РНП амплитудным методом (см. рис. 12). В него входят элементы излучателя: источник излучения, блок питания излучателя, конденсор, механический модулятор; элементы приемника: объектив с регулируемой полевой диафрагмой, фотоприемник, блок питания, электронный модулятор, генератор, измерительный усилитель.

.

Рис. 11. Схема амплитудного метода в РНО.

1 – приемно-излучательный тракт, 2 – объект контроля, 3 – падающая волна, 4 – проходящая волна, 5 – волна отраженная от задней стенки, 6 – отраженная волна.

В качестве источника излучения используются лампа накаливания или оптический квантовый генератор. В качестве фотоприемников используются фотоэлектронный умножитель или фотодиод.

Для осуществления электронной модуляции в макете был использован электронный модулятор с задающим генератором.

Работает схема (см. рис.12) следующим образом. Источник излучения 1 (лампа накаливания) получает напряжение от блока питания излучателя 2. Излучение от лампы формируется конденсором 3, проходит через механический модулятор (обтюратор) 4 и объектив 5 и фокусируется последним на поверхности образца 6.

Прошедшее через образец 6 излучение попадает через регулируемую полевую диафрагму 7 на объектив 8 и фокусируется последним на фотокатод ФЭУ (фотодиода) фотоприемника 9. Необходимое для работы ФЭУ (фотодиода) напряжение подается из блока питания 10. Сигнал, снимаемый с ФЭУ (фотодиода), модулируется электронным модулятором 11 несущей частотой, подаваемой с задающего генератора 12.

Рис. 12.Схема оптического прибора амплитудного метода в РНП

1 – источник излучения, 2 – блок питания излучателя, 3 – конденсор, 4 – механический модулятор, 5 – объектив, 6 – образец, 7 – регулируемая полевая диафрагма, 8 – объектив, 9 – фотоприемник, 10 – блок питания, 11 – электронный модулятор, 12 – генератор, 13 – измерительный усилитель

Преобразованный сигнал поступает в измерительный усилитель 13.