Выводы по первому разделу

1. Выявлен современный комплекс требований, предъявляемых промышленностью к методам и средствам измерительной оценки микрорельефа, в которых существует острая, практическая потребность, а именно, обеспечение бесконтактного измерения параметров микрорельефа, малогабаритность и мобильность информационно-измерительной системы, возможность оперативно получать измерительную информацию в реальном масштабе времени непосредственно в производственных условиях и обрабатывать её в цифровом виде, возможность измерять параметры микрорельефа, не нанося ему микроповреждений, и в тех местах, где существующими методами и средствами измерить их невозможно.

2. На основе анализа источников научно-технической информации показано, что существующие методы и средства измерения параметров микрорельефа, такие как контактные щуповые, бесконтактные интерференционные, светового сечения и теневой проекции, рефлектометрические и органолептические не в состоянии обеспечить выполнение комплекса выявленных требований. Отмеченное обстоятельство в свою очередь ведёт к значительным негативным последствиям, таким как существенному снижению времени наработки на отказ промышленных изделий и, что ещё хуже, к внезапным разрушениям при их эксплуатации.

3. Сформулирована актуальная научно-техническая проблема, заключающаяся в потребности разработки новых методологических основ построения оптико-электронных измерительных систем для оценки параметров микрорельефа промышленных изделий. Применение разработанных методологических основ позволит разрабатывать оптико-электронные информационно-измерительные системы с использованием последних достижений микроэлектроники и наноэлектроники для оперативного контроля шероховатости непосредственно в ходе выполнения технологического процесса. Кроме того, эти ИИС могут позволить производить измерения в труднодоступных местах промышленных изделий, где использование традиционных, известных средств измерения шероховатости поверхности не представляется возможным. Решение этой проблемы позволит значительно улучшить качество выпускаемой продукции на машиностроительных предприятиях, а также повысит надёжность и долговечность при последующей её эксплуатации.

4. Определены основные направления решения данной проблемы. Они предусматривают:

разработку экспериментальной цифровой оптико-электронной информационно-измерительной системы и соответствующего программного обеспечения для проведения научных исследований;

разработку методологических основ получения измерительной информации о микрорельефе исследуемой поверхности с помощью этой системы;

проведение научных исследований о влиянии микрорельефа и других различных факторов, сопутствующих измерению, на процесс формирования измерительной информации о микрорельефе исследуемой поверхности;

определение основных погрешностей, возникающих при формировании измерительной информации оптико-электронным методом на основе непосредственного измерения параметров видеосигнала;

оценку возможностей использования существующих методов компенсации выявленных погрешностей;

разработку на основе анализа полученных экспериментальных данных и других научных исследований нового метода для компенсации выявленных погрешностей и оперативного измерения параметров микрорельефа непосредственно в производственных условиях;

исследование метрологических характеристик нового оптико-электронного метода оценки шероховатости поверхности;

проведение опытно-промышленных испытаний нового оптико-электронного метода и программного обеспечения к нему для оценки шероховатости промышленных изделий.

2 Теоретические основы формирования измерительной информации о микрорельефе исследуемой поверхности на основе применения оптико-электронного метода и компьютерных технологий