[發明專利]一種活塞桿表面粗糙度檢測系統

有效

• 申請號: 202010530928.6
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111692998B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 陳浙泊;蔣木林;賈春松;林峰石;孫維兵
• 申請（專利權）人: 西格邁股份有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種活塞桿表面粗糙度檢測系統，其特征在于：包括光源系統、光束掃描控制系統、成像系統、數據處理系統和被測活塞桿；光源系統下方設置光束掃描控制系統，成像系統設置在光束掃描控制系統的一側，數據處理系統設置在成像系統上，被測活塞桿設置在光束掃描控制系統下方；

光源系統采用激光器；

光束掃描控制系統包括準直器、移相器、透鏡陣列、相位控制器和半透半反鏡，準直器、移相器、透鏡陣列和半透半反鏡從上到下依次設置，相位控制器與移相器連接，且對移相器進行調制，包括位置的移動和不同輸入電壓；準直器設置在激光器的正下方，將激光器發射的激光變成為一束平行光；移相器將入射的平行光通過透鏡陣列聚焦到透鏡陣列的微透鏡上，再從每個微透鏡焦點上向四周輻射光線，并射向半透半反鏡上，部分光線射到被測活塞桿上；

成像系統包括成像鏡頭和相機，成像鏡頭將輻射光線進過被測活塞桿表面的光線投影到相機上進行成像采集；

數據處理系統采用圖像處理器，對成像系統采集的成像圖片進行數據處理；

光束掃描控制系統具體如下：

還包括一個電場控制的液晶盒，激光器發射的光波在液晶盒中出射后，其相位延遲用如下公式表示：

其中n_e為異常光的折射率，是一個隨液晶盒的指向矢量轉動而變化的值，Z為液晶盒的指向矢量；n_o是尋常光折射率，d為光線通過路徑的寬度，θ為液晶指向矢量的角度；

通過外界電場的變化改變液晶盒的指向矢量的角度，從而對從液晶盒中出射的光束進行不同的相位延遲；出射的光束照射到特定的閃耀光柵模型上，形成相應的光譜，由成像系統對相應的光譜進行采集，找到圖像中灰度低于暗區閾值的點，進行統計并得出暗區比，利用暗區比來得出待測區的相對粗糙度。

2.根據權利要求1所述的一種活塞桿表面粗糙度檢測系統，其特征在于：閃耀光柵模型由相位調制模塊組成的一組閃耀光柵組成，光柵出射光線的角度由決定，其中n_e為異常光折射率，N為衍射級數，d為光柵常數，λ為光波長。

3.根據權利要求1所述的一種活塞桿表面粗糙度檢測系統，其特征在于：暗區比為圖像中灰度低于暗區閾值的點，與有效的全圖像素點之比。

4.根據權利要求1所述的一種活塞桿表面粗糙度檢測系統，其特征在于：從液晶盒中出射的經過被測活塞桿的散射光的強度與金屬表面粗糙度有著線性關系。