[实用新型]一种台阶式毛细孔孔径轮廓检测装置及工装

说明书

技术领域

本实用新型属于毛细孔检测技术领域，涉及一种影像法测量台阶式毛细孔孔径轮廓的检测装置及工装。

背景技术

影像测量是基于光学投影原理，完成对样品边缘轮廓进行瞄准来实现二维平面坐标位置测量。能够实现孔径轮廓快速测量。测量毛细孔孔径轮廓时，将待测毛细孔5一端对准影像测量仪镜头1，自被测工件2下面通过玻璃平板4提供平行光3，穿过毛细孔的光线形成“明场”，其他光线被阻挡形成“暗场”，进而清晰形成毛细孔的孔径轮廓。但是，当毛细孔带有台阶孔6时，部分光线将被“腰部”台阶孔阻挡，无法形成待测孔径的清晰轮廓，导致孔径轮廓无法准确测量。

实用新型内容

本实用新型的目的：

提供一种能够实现台阶式毛细孔孔径轮廓准确测量的检测装置及工装。

本实用新型的技术方案：

台阶式毛细孔孔径轮廓检测工装，其特征在于，底部为方体结构，顶部为四个对称斜面相会组成的金字塔结构，其中，四个对称斜面与底部基准面之间的交角范围为5°～15°。

四个对称斜面与底部基准面之间的交角为7°33″。

四个对称斜面组成的金字塔结构顶部为台阶平面。

一种所述检测工装的台阶式毛细孔孔径轮廓检测装置，还包括影像测量仪，玻璃平板，其中，所述检测工装设置在玻璃平板上，顶部台阶平面朝向待检测台阶式毛细孔一端，影像测量仪位于待检测台阶式毛细孔另一端。

工装为玻璃材质，整体呈“金字塔”型，四个斜面与基准平面有一定角度(角度通过台阶毛细孔孔径和长度计算得到)，且所有面为抛光面。通过基准平面的平行光在斜面折射出光，光线经过台阶孔形成的光阑到达毛细孔阴影区域，使孔径轮廓清晰可见，进而达到精确测量的目的。

本实用新型的有益效果：本实用新型检测装置能够让经过台阶孔形成的光阑到达毛细孔阴影区域，使孔径轮廓清晰可见，从而可进行对毛细孔孔径轮廓的精确测量。该工装结构简单，操作方便，测量精度高，可推广至同样结构的机械加工零件，具有较大的实际应用价值。

附图说明

图1影像法测量毛细孔原理；

图2是现有技术毛细孔成像图；

图3是本实用新型检测工装的俯视图；

图4是本实用新型检测工装的正视图；

图5是本实用新型检测装置工程应用示意图；

图6是本实用新型毛细孔成像图；

图7是测量时角度示意图，

图中的部件用数字表示，

1-影像测量仪镜头、2-被测工件、3-平行光、4-玻璃平板、5-毛细孔、6-台阶孔、7-检测工装。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：

请参阅图3和图4，本实用新型台阶式毛细孔孔径轮廓检测工装材质为玻璃材质，其底部为平面，顶部为四个对称斜面的金子塔结构，四个对称斜面与底部基准面之间的交角范围为θ1～θ2，优选范围在5°～15°(具体角度通过台阶孔、毛细孔孔径和长度计算得到最大、最小值)，优选实施例工装设计为7°33″。另外，检测工装四个对称斜面顶部交会处为台阶平面，以便于加工同时减少工装的损害。

请参阅图5和图6，其分别是本实用新型台阶式毛细孔孔径轮廓检测装置的结构示意图和毛细孔成像图。所述检测装置包括检测工装、影像测量仪、玻璃平板。其中，所述检测工装设置在玻璃平板上，斜面朝向待检测台阶式毛细孔一端，影像测量仪位于毛细孔另一端，用于接收成像。

本实用新型的工作时：透过玻璃平板的平行光垂直进入工装，入射角为0，光线方向保持不变，当光线到达工装斜面时，由于入射角存在，光线自光密介质进入光疏介质，使折射光通过台阶光阑，完全到达毛细孔孔径，使轮廓清晰可见。

如图7所示，工装斜面与下表面的角度，要根据毛细孔、台阶孔的长度和孔径理论计算得出。

θ1(最小倾角)：

θ1＝antanmax{(c-b)/2N，(a-b)/2(L+M)}；

θ2(最大倾角)：

θ2＝antan[(a+c)/2(L+M+N)]。

测量时，将带有台阶孔的毛细孔工件与影像测量镜头调整好，毛细孔孔径轮廓模糊，然后将工装放在玻璃平板上，目视工装中心平面对对准毛细孔，缓慢移动工装并通过影像仪观察孔径轮廓成像，直至轮廓成像清晰，就可进行相应测量。