Способ измерения перемещений объектов и устройство для его осуществления (его варианты)

Способ измерения перемещений объектов и устройство для его осуществления (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ измерения перемещений объектов, заключающийся в том, что измеряют сдвиг фаз сигнала, зарегистрированного после прохождения потока излучения от контролируемого объекта через растр анализатора изображения , и определяют величину перемещения , от.личающи.йся тем, что, с целью повьшения точности измерений-, маркируют при помощи точечных излучателей плоскость анализа, измеряют сдвиг фаз сигнала от контролируемого объекта относительно сигналов от маркированных точечных излучателей, находят наи меньшее фазовое -рассогласование, перемещают оптическую ось маркированного точечного излучателя, соответствующего найденному рассогласо ванию, до устранения этого рассогла (Л сования и величину перемещения контролируемого объекта определяют по положению оптической оси перемещаемого маркированного точечного излучателя. со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I 9) (11) <51)4 С 0 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3620082/24-28 (22) 12.07.83 (46) 07.11.85. Бюл. У 41 (71) Московский ордена Ленина институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) В.П.Солдатов. (53) 531.715.2(088.8) (56) Крижунов Л.3., Усольцев И.Ф.

Инфракрасные системы. M.: Советское радио, 1968, с. 320 °

Авторское свидетельство СССР

)г 565210, кл. С 01 В 21/00, 1977-..(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ измерения перемещений объектов, заключающийся в том, что измеряют сдвиг фаз сигнала, зарегистрированного после прохождения потока излучения от контролируемого объекта через растр анализатора иэображения, и определяют величину перемещения, о т.л и ч а ю щ и .й с я тем, что, с целью повышения точности измерений., маркируют при помощи точечных излучателей плоскость анализа, измеряют сдвиг фаз сигнала от контролируемого объекта относительно сигналов от маркированных точечных излучателем, находят наи.— меньшее фазовое .рассогласование, перемещают оптическую ось маркированного точечного излучателя, соответствующего найденному рассогласованию, до устранения этого рассогласования и величину перемещения контролируемого объекта определяют по положению оптической оси перемещаемого маркированного точечного излучателя.

Устройство.для измерения перемещений объекта, содержащее последовательно установленные объектив, растровый анализатор изображения, фотоприемник и фазометр, подключенный к фотоприемнику, о т л и ч а ющ е е с я тЙм, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено установленными вдоль поверхности растра, симметрично оптической оси объектива, маркированными по положению оптических осей точечными излучателями, выполненными со следящими приводами для их перемещения в направлении измерения, дополнительными фотоприемниками, каждый из которых оптически сопряжен с соответ ствующим точечным излучателем, коммутатором, подключенным к дополнительным, фотоприемникам и фазометру, блоком управления, вход которого подключен к коммутатору и фазометру, 19.0190 а выход электрически связан со сле. дящими приводами и -коммутатором.

3. Устройство для измерения перемещений объекта, содержащее последовательно установленные объектив, растровый анализатор изображения, фотоприемник и фазометр, подключенный к фотоприемнику, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено установленным вдоль поверхности растра структурированным излучателем с управляемыми зонами свечения, дополнительным фотоприемником, оптически связанным со структурированным излучателем, подключенным к фазометру коммутатором и блоком управления, вход блока управления подключен к фазометру, входу коммутатора подключен к выходу блока управления, выход коммутатора электрически связан со структурированным излучателем.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточном измерении и контроле угловых и линейных перемещений объектов. 1

Цель изобретения — повьппение точности измерений путем устранения инструментальных и методических погрешностей анализатора изображения.

На фиг. 1 изображена схема устрой- 1О ства, реализующего способ измерения перемещений объектов (вариант 1); . на фиг. 2 — анализатор изображения этого устройства.

Способ измерения перемещений объек-1 тов, при помощи растрового анализатора изображения заключается в том, что сдвиг фаз сигнала, возникающего после прохождения потока излучения .от контролируемог0 объекта через 20 растр анализатора изображения, измеряют относительно сигналов от точечных излучателей, которые предваpHTpJIbHo точно маркируют относительно оси а»»алиэатора изображения, 25 выявляют наименьш»»й измеренный фазовый сдвиг, устраняют этот наименьший фазовый сдвиг точнь»и перемещением оптической оси соответствующего маркированного точечного излучателя, а о величине перемещения контролируемого объекта судят по положению оптической оси этого точечного изл учат еля.

Способ с помощью устройства для измерения перемещений объектов по первому варианту осуществляется следующим образом.

Устройство содержит объектив 1, растровый анализатор 2 изображения, выполненный, например, в виде вращающегося радиально-секторного дис,ка, конденсатор 3, приемник 4 излучения с усилителем, фазометр 5, блок 6 управления, коммутатор 7, маркированные по своему положению в плоскости анализатора 2 точечные излучатели 8 с конденсорами 9 и компенсаторами 10, например, плоско-параллельными пластинками, дополнительные фотоприемники 11, следящие приводы 12, электрически связанные с блоком 6 управ— ления и кинематически связанные с компенсаторами 10, и датчик 13 угла, например, потенциометрический.

1190190

Точечные излучатели 8 расположены на расстоянии один от другого, равном теоретическому периоду анализатора 2 (фиг. 2) или кратном целому числу его периодов вдоль прямой или окружности, описанной вокруг центра анализатора 2.

Дополнительные фотоприемники 11 оптически сопряжены с соответствующими точечными излучателями 8 и подключены через коммутатор 7 к фазометру 5,. который электрически связан с фотоприемником 4 и блоком 6 управления.

Вместо нескольких дополнительных фотоприемников может быть использован один многоэлементный фотоприемник, элементы которого оптически сопряжены с соответствующими точечными излучателями. Фазометр 5 имеет счетчик числа полупериодов изменения фазы.

Способ с помощью устройства для измерения перемещений объектов по второму варианту осуществляется следующим образом.

Устройство также содержит объект 1, растровый анализатор 2 изображения, конденсор 3, приемник 4 излучения с усилителем, фазометр 5, блок 6 управления, коммутатор 7.

В качестве маркированных точечных излучателей 8 применен структурированный излучатель с управляемыми зонами свечения, например, жидко кристаллический. В этом варианте устройство снабжено одним дополнительным фотоприемником 11, а следящие приводы 12 и компенсаторы 10 отсутствуют.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

Поток излучения от объекта фокусируется объективом 1 в плоскости, растра анализатора,2 изображения, модулируется и через конденсор 3 попадает на фотоприемник 4. Потоки от маркированных точечных излуча- .. телей 8 проходят через конденсоры 9 и компенсаторы 10, фокусируются конденсорами 9 в плоскости растра анализатора 2 изображения, модулируютая им и направляются на соответствующие дополнительные фотоприем. ники 11.

В первоначальном положении блок 6 управления через коммутатор 7 подключает к фазометру 5 сигнал от

f5

50 дополнительного фотоприемника 1.1, оптически сопряженного с первым маркированным точечным излучателем, оптическая ось которого пересекает тот же радиус растра анализатора иэображения 2, что и центр иэображения излучающего объекта. При этом разность фаэ Л(сигналов от объекта и первого точечного излучателя равна нулю.

При смещении изображения объекта в плоскости растра анализатора 2 изображения возникают фазовые сдвиги h(f сигнал от объекта относительно фаз сигналов от точечных излучателей 8. Блок 6 управления через коммутатор 7 последовательно подключает сигналы от дополнительных фотоприемников 11 к фазометру 5 до тех пор, пока не обнаружится минимальный фазовый сдвигд(ц„„, соответствующий сигналу от определенного точечного излучателя 8. Тогда на следящий привод 12 этого точечного излучателя с блока 6 управления поступит сигнал и соответствующий компенсатор 10 сместит оптическую ось этого дополнительного точечного излучателя так, что она будет пересекать тот радиус анализатора, который пересекает центр изображения объекта.

В результате указанный фазовый сдвиг ЛЧ иц станет равным нулю и привод 12 выключится. Отсчет величины перемещения объекта может производиться по шквалам датчика 13 угла или соответствующего компенсатора 10.

Устройство по второму варианту работает. следующим образом.

Коммутатор 7 осуществляет последовательное включение (опрос) зон свечения структурированного излучателя в направлении измерения, блок 6 управления выявляет ту зону свечения структурированного излучателя, для которой имеет место минимальный фазовый сдвиг Ьц „„, и несколько смещает ее путем последовательного включения соседних зон свечения, пока не установится нулевой фазовый сдвиг.

На точность измерения перемещений объектов не оказывают влияния инструментальные и методические погрешности растра анализатора иэображения, так как отсчет измеряемых величин производится по положению маркированных точечных излучателей.

1190190 ия елей еля

Составитель С. Грачев

Техред А.Ач Корректор Г.Решетник

Редактор А.Шандор

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 6959/42 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5