一种用激光观测微孔缺陷的方法技术

本发明专利技术公开一种用激光观测微孔缺陷的方法，涉及激光衍射领域，选用光纤激光器，由单根光纤输出红色光，光纤插入微型孔管的一端，在另一端会发生菲尼尔衍射，调节光屏的位置，就可以看到清晰的衍射图形，数码摄像头观测衍射图形，并传送到电脑中，用显示器观察和测量衍射图形的长轴与短轴的比值来判断圆孔的圆度情况，用亮条纹的波动大小判断凸点或凹坑的缺陷情况；本发明专利技术通过激光的菲涅尔衍射原理，由光纤激光器输出单色光至微型孔管内，观察衍射图形，并根据衍射图形衍射图形的长轴与短轴的比值来判断圆孔的圆度情况，用亮条纹的波动大小判断凸点或凹坑的缺陷情况。小判断凸点或凹坑的缺陷情况。小判断凸点或凹坑的缺陷情况。

【技术实现步骤摘要】
一种用激光观测微孔缺陷的方法


[0001]本专利技术涉及激光衍射领域，具体的是一种用激光观测微孔缺陷的方法。

技术介绍

[0002]签字笔是指专门用于签字或者签样的笔，有水性签字笔和油性签字笔。以前用钢笔，现在钢笔逐渐由中性笔代替了。所以把这样的笔都统称为：签字笔。
[0003]水性签字笔一般用于纸张上，如果用于白板或者样品上很容易被擦拭掉；油性签字笔一般用于样品签样或者其它永久性的记号，油性签字笔很难拭擦，但可以用酒精等物清洗。
[0004]当前，油墨签字笔的笔头的孔径尺寸常见的有0.5mm、0.7mm，也有少量的0.3mm，这么小的尺寸，用常规的方法(游标卡或螺旋测微器)无法实现内孔孔径的测量，也无法测量和表征内空孔径边缘的缺陷。

技术实现思路

[0005]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种用激光观测微孔缺陷的方法，本专利技术通过激光的菲涅尔衍射原理，由光纤激光器输出单色光至微型孔管内，观察衍射图形，并根据衍射图形衍射图形的长轴与短轴的比值来判断圆孔的圆度情况，用亮条纹的波动大小判断凸点或凹坑的缺陷情况。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种用激光观测微孔缺陷的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、通过光纤激光器输出单色光，照射微型孔管；
[0009]S2、由数码摄像头观测到菲涅耳衍射图形；
[0010]S3、将衍射图形传送到电脑，用显示器分析衍射图形并查看微型孔管的圆度与缺陷情况。
[0011]进一步地，所述S1中的光纤激光器是由单根光纤输出单色光，光纤插入微型孔管的一端，在另一端发生菲涅耳衍射。
[0012]进一步地，所述单根光纤输出的单色光为红色光或绿色光。
[0013]进一步地，所述S2中，通过调节光屏的位置，直到数码摄像头观察到清晰的衍射图形。
[0014]进一步地，所述S3具体为用显示器观察和测量衍射图形的长轴与短轴的比值来判断圆孔的圆度情况，用亮条纹的波动大小判断凸点或凹坑的缺陷情况。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术通过激光的菲涅尔衍射原理，由光纤激光器输出单色光至微型孔管内，观察衍射图形，并根据衍射图形衍射图形的长轴与短轴的比值来判断圆孔的圆度情况，用亮条纹的波动大小判断凸点或凹坑的缺陷情况。
附图说明
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0018]图1是本专利技术的原理图；
[0019]图2是本专利技术标准的圆孔及其衍射图形；
[0020]图3是本专利技术扁平缺陷的圆孔及其衍射图形；
[0021]图4是本专利技术凸点型的圆孔及其衍射图形；
[0022]图5是本专利技术凹坑型的圆孔及其衍射图形；
[0023]图6是本专利技术凸点+凹坑兼有的圆孔及其衍射图形；
[0024]图7是本专利技术扁平+凸点+凹坑兼有的圆孔及其衍射图形；
[0025]图8是本专利技术标准正方形微孔及其衍射图样；
[0026]图9是本专利技术凸点+凹坑兼有的正方形微孔及其衍射图形。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]一种用激光观测微孔缺陷的方法，如图1所示，
[0030]选用光纤激光器，由单根光纤输出单色光(因为是观测用，只要是人眼可视光就行，光纤激光器输出是红色的还是绿色的，都可以。这两种是常见的可见光波段的激光)，光纤插入微型孔管的一端，在另一端会发生菲尼尔衍射，调节光屏的位置，就可以看到清晰的衍射图形，数码摄像头观测衍射图形，并传送到电脑中，用显示器观察和测量衍射图形的长轴与短轴的比值来判断圆孔的圆度情况，用亮条纹的波动大小判断凸点或凹坑的缺陷情况。
[0031]具体的情况如下：
[0032]如图2所示，图形特征：同心圆环，是标准的艾里斑(光学专业术语)。
[0033]如图3所示，缺陷特征：如果把孔径视为椭圆，椭圆有长轴和短轴之分，那么衍射图形的长轴与孔径的长轴满足正交(也就是垂直)关系；所有明暗条纹依然是同心的、是光滑的曲线。
[0034]如图4所示，缺陷特征：最显著的是：衍射图形不再是同心圆，张角最大的两条明条纹的角平分线正好与孔径的缺陷凸点位置(方位)一致。因为凸点位于竖直方向，所以衍射图样的水平方向比竖直方向的波动较大。
[0035]如图5所示，缺陷特征：最显著的是：衍射图形不再是同心圆，张角最大的两条暗条纹的角平分线正好与孔径的缺陷凹坑位置(方位)一致。因为凹坑位于竖直方向，所以衍射图样的水平方向比竖直方向的波动较大。
[0036]如图6所示，缺陷特征：最显著的是：衍射图形不再是同心圆，每一圈亮条纹或暗条纹的都有波动，尤其是中央的亮斑不规则(与标准圆相比，差异较大)。
[0037]如图7所示，缺陷特征：最显著的是：衍射图形不再是同心圆，而是扁圆型，孔径的长轴与衍射图形的长轴相互垂直，每一圈亮条纹或暗条纹的都有波动，尤其是中央的亮斑不规则(与标准圆相比，差异较大)。
[0038]综上所述，如果被测工件是标准的圆孔形，那么应该得到标准的同心圆环状图形(即艾里斑)。如果圆孔上有凸点或凹坑，则每一圈亮暗条纹就会出现波动。如果是扁圆孔，则孔径的长轴与衍射图形的长轴相互垂直。通过波动的大小和长轴与短轴的比值就可以判断圆孔的边缘轮廓缺陷程度和类型。
[0039]此外，激光衍射法也可以观测微型正方形的边缘缺陷：
[0040]如图8所示，特征：亮条纹的横线和竖线相互垂直。
[0041]如图9所示，特征：亮条纹的横线和竖线不再相互垂直，并存在波动。
[0042]同理，可以通过条纹波动情况和垂直情况来观测正方形工件的边缘缺陷情况。
[0043]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0044]以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用激光观测微孔缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过光纤激光器输出单色光，照射微型孔管；S2、由数码摄像头观测到菲涅耳衍射图形；S3、将衍射图形传送到电脑，用显示器分析衍射图形并查看微型孔管的圆度与缺陷情况。2.根据权利要求1所述的一种用激光观测微孔缺陷的方法，其特征在于，所述S1中的光纤激光器是由单根光纤输出单色光，光纤插入微型孔管的一端，在另一端发生菲涅耳衍射。3.根据权利要求2所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振永，薛竣文，唐佳林，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：