Устройство для измерения линейных перемещений

Устройство для измерения линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерртельной технике, в частности к устройствам для измерения линейных пере-г мещений. Цель изобрете ния - повышение точности измерения путем компенсации температурных погрешностей. При прохождении светового потока через Sep- кало, устанавливаемое на объекте на решетку-шкалу, скрепляемую со станиной с помощью пружин, и на решеткуиндекс, связанную с объектом, возникают интерференционные муаровые полосы , изменение числа которых определяет перемещение объекта. Изменение колебаний температуры окружа1ощей среды вызывает перемещения центров объекта и решетки-индекса на различные расстояния , что компенсируется с помощью узла компенсации, представляющего соу бой биметаллический элемент рабочую длину стержней которого задают с помощью зажима. 1 ил. (Л &9 ;D У1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G Oi В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ температурных погрешностей. При прохождении светового потока через зеркало, устанавливаемое на объекте на решетку-шкалу, скрепляемую со станиной с помощью пружин, и на решеткуиндекс, связанную с объектом, возникают интерференционные муаровые полосы, изменение числа которых определяет перемещение объекта. Изменение колебаний температуры окружающей среды вызывает перемещения центров объекта и решетки-индекса на различные расстояния, что компенсируется с помощью узла компенсации, представляющего собой биметаллический элемент, рабочуюC длину стержней которого задают с по- Я мощью зажима. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3561312/24-28

° (22) 09.03.83 (46) 23.06,86. Бюл. ¹ 23 (72) В.В.Куинджи, В.О.Григорьев и С.А.Стрежнев (53) 531.7.531.14(088.8) (56) G.R.Havison; G.M.Strok Gourn

"Opt amer" № 50, v. 12, р. 1153,1960.

Оптика и спектроскопия. Вып. 2, 1965, № 19, с. 270. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙ-

НЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измери.тельной технике, в частности к устройствам для измерения линейных пере-. мещений. Цель изобретения — повьпаение1 точности измерения путем компенсации..SU, 1239516 А 1

123

Изобретение относится к измерительной технике, в частности. к устройствам для измерения линейных перемещений по муаровым полосам.

Цель изобретения - повышение точности измерений линейных перемещений путем компенсации температурных погрешностей.

На чертеже представлено устройство для измерения линейных перемещений.

Устройство содержит станину 1, решетку-шкалу 2, скрепленную,со станиной 1 с помощью пружин 3 и 4; решетку-индекс 5, связываемую с объек", том 6, последовательно установленную осветительную систему 7 и зеркало 8, скрепленное с объемом 6 и оптически связанное с решеткой-шкалой 2 через решетку-индекс 5, узел компенсации температурных погрешностей, выполненный в виде двух стержней 9 и 10 из металлов с различным коэффициентом термического расширения, расположенных параллельно один другому и решеткам 2 и 5 и соединенных между собой зажимом 11 установленным с возможностью перемещения вдоль стержней 9 н 10 и фиксации. Концы стержней 9 и 10, расположенные по одну сторону от зажима 11, соединены соответственно один с решеткой-шкалой 2, другой со станиной 1, а в обратном ходе излучения от зеркала 8 установлена регистрирующая система 12.

Устройство работает следующим образом.

Свет от осветительной системы 7 направляется зеркалом 8 на решетки 2 и 5, что приводит к возникновению интерференционных муаровых полос.

Объект 6 перемещают относительйо станины 1 (и решетки-шкалы 2). При этом мерой перемещения объекта 6 служит прошедшее в зоне переналожения решеток 2 и 5 число муаровых полос, которое регистрируется регистрирующей системой 12.

При колебании температуры окружающей среды ЬС происходят изменения расстояния 2, между центром решеткииндекса 5 и центром перемещаемого объекта 6. 11оэтому при прохождении в зоне переналожения решеток 2 и 5 определенного .числа муаровых полос центры объекта 6 и решетки-индекса 5 перемещаются на различные расстояния, что вносит ошибки измерения:

ЬХ, =I„a,дс, . (1) 9516 где

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее станину, решетку-шкалу, решетку-индекс, связываемую с объектом, последовательно установленные осветительную систему и зеркало, скрепляемое с объектом и оптически связанное с решеткой-шкалой через решетку-индекс, и регистри5О. рующую систему, размещенную в обратном ходе излучения от зеркала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено узлом компенсации

55 температурных погрешностей, выполненным в виде двух стержней из металлов с различным коэффициентом терми- ческого расширения, расположенных

Ы, — коэффициент термического расширения материала перемещаемого объекта 6.

Эти ошибки компенсируются узлом компенсации следующим образом. Колебания температуры приводят одновременно и к изменениям длины стержней 9 и 10, что приводит к смещению решетки-шкалы 2 на расстояние

aI т=I (eç) " где Х вЂ” рабочая длина стержней 9 и .10, образующих биметалли- . ческий элемент;

Ы и d — коэффициенты термического

15 . .расширения материалов стерж- ней 9 и 10.

Выбирая длину биметаллического элемента путея фиксации зажимом 11 .в определенном положении, добиваются

20 выполнения условия полной компенсации температурных ошибок измерения перемещений, а именно Ь Х, =ьУ,, при котором параметры объекта 6 и биметаллического элемента связаны соотно25 шением (d -aa,) I, ™1I» (33)

Это позволяет производить точные измерения линейных перемещений независимо от колебаний температуры за счет того, что при прохождении определенного числа муаровых полос в зоне переналожения решеток 2 и 5, перемещения центров объекта 6 и решетки-индекса 5 на различные расстояния

35 (вызванные колебаниями температуры окружающей среды). компенсируются перемещениями решетки-шкалы 2, связанной оптически с нею решетки-индекса 5 и объекта 6.

Ф о р м ул а и з о б р.е г е н и я

1239516 4 параллельно один другому и обеим ре- соответственно один со станиной, шеткам и соединенных между собой за- а другой — с решеткой-шкалой, уста жимом, установленным с возможностью новленной с возможностью перемещеперемещения вдоль стержней и фикса- ния паралельно станине и ции, концы стержней, расположенные скрепленной с ней с помощью по одну сторону от зажима, соединены пружины.

Составитель В.Климова

Редактор Н.Тупица Техред р.Гортвай Корректор Е Сирохман

Заказ 3384/39 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4