Бесконтактное фотоэлектрическое устройство для измерения отклонения линейных размеров изделий от номинала

Бесконтактное фотоэлектрическое устройство для измерения отклонения линейных размеров изделий от номинала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е «ш 560!34

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сокиалнстических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. свнд-ву (22) Заявлено 06,06.75 (21) 2142145/28 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 01В 11/00

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 531.717.53 (088.8) Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 04.07.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. М, Жилкин, Д. А. Романов, В. Д. Васильев и E. T. Здобников

Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (54) БЕСКОНТАКТНОЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

ИЗДЕЛИЙ ОТ НОМИНАЛА (2).

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, касается устройств для измерения отклонений линейных величин от заданных значений и может быть использовано при пассивном или активном контроле изделий в машино- и приборостроении.

Известно устройство, содержащее осветитель, щелевидную диафрагму, коллиматор, полупрозрачные зеркала, плоское зеркало, пьезоэлектрический вибратор, фотоприемник и фазочувствительный электронный регистратор (1).

Однако односторонность измерений и дрейф центра колебаний сканирующей системы не позволяют получить высокой точности измерений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения продольных положений отражающих поверхностей объектов, содержащее последовательно установленные осветитель, включающий последовательно установленные источник света, конденсор, полупрозрачное зеркало и объектив; упругие направляющие с закрепленным на них плоским зеркалом, вибратор, соединенный с плоским зеркалом, датчик положения плоского зеркала, фотоэлектрический анализатор поперечных смещений и фазочувствительFIbIH электронный регистратор

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерений, так как используемая в устройстве линейная колебательная система не обладает стабильным положением

5 центра колебаний. Центр колебаний дрейфует, вызывая нерегулярную асимметрию боковых дефокусировок светового пучка, а следовательно, и смещение нуля настройки устройства.

10 Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем упругие направляющие установлены за объективом, а плоское зеркало установлено под углом к оптической оси, причем упругие направляющие выполне15 ны таким образом, что радиус вращения зеркала вдвое больше расстояния от поверхности измеряемого изделия до точки пересечения оптической оси с плоскостью зеркала.

В таком выполнении устройство позволяет

20 повысить точность измерений отклонений линейных размеров изделий от номинала.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель, включаю25 щий источник света 1, конденсор 2, полупрозрачное зеркало 3 и щелевидную диафрагму

4 и объектив 5; плоское зеркало 6, подвижную часть 7 упругих направляющих 8, имеющих плоские пружины 9, вибратор 10, фото30 приемник 11, избирательный усилитель 12, 560134 фазочувствительный выпрямитель 13, усилитель-формирователь 14, датчик 15 положения плоского зеркала 6 и показывающий прибор 16.

Работает устройство следующим образом.

Освещенная щелевидная диафрагма 4 проецируется объективом 5 в плоскость, расположенную на половине радиуса вращения плоского зеркала 6, приводимого в возвратновращательное движение по дуге окружности на некоторый угол 2 от вибратора 10. В результате этого световой пучок совершает плоские угловые колебания относительно одной точки с плоскости изображения щелевидной диафрагмы 4. В том случае, когда поверхность контролируемого изделия 17, установленного на измерительную позицию перед устройством, совпадает с плоскостью изображения щелевидной диафрагмы 4, изображение ее на поверхности изделия неподвижно. С фотоприемника 11 снимается постоянный сигнал и на показывающем приборе 16 фиксируется нулевой отсчет, что соответствует номинальному линейному размеру изделия. Когда поверхность контролируемого изделия не совпадает с плоскостью изображения щелевидной диафрамы 4, что соответствует отклонению линейного размера изделия от номинала, ее изображение совершает колебания по поверхности изделия, которые приводят к переменному сигналу с выхода фотоприемника 11, частота которого равна частоте колебаний плоского зеркала 6, амплитуда — величине отклонения линейного размера, а фаза (по отношению к фазе опорного напряжения) зависит от знака отклонения, и соответствующему показанию на приборе 16.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы щелевидная диафрагма 4 была смещена относительно оптической оси объектива 5 и ориентирована таким образом, чтобы ось щели была нормальна к плоскости колебаний плоского зеркала 6. В устройстве используется конструкция уп5 ругих направляющих вращательного движения, представляющая собой ленточный шарнир с неперекрещивающимися четырьмя плоскими пружинами.

Формула изобретения

Бесконтактное фотоэлектрическое устройство для измерения отклонений линейных размеров изделий от номинала, содержащее

15 последовательно установленные осветитель, включающий последовательно установленные источник света, конденсор, полупрозрачное зеркало и объектив; упругие направляющие с плоским зеркалом, закрепленным на них, 20 вибратор, соединенный с плоским зеркалом, датчик положения плоского зеркала, фотоприемник, избирательный усилитель, фазочувствительный выпрямитель, усилитель-формирователь и показывающий прибор, о т л и ч а ю25 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем упругие направляющие установлены за объективом, а плоское зеркало установлено под углом к оптической оси, упругие направляющие выполнены таким об30 разом, что радиус вращения зеркала вдвое больше расстояния от поверхности измеряемого изделия до точки пересечения оптической оси с плоскостью зеркала.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ Хо 2058597, кл. G 01В 11/14, 1972.

2. Патент США М 3589815, кл. 356 — 167, 40 1971.

560134

Составитель А. Подобрянскнй

Техред М. Семенов Корректор Л. Брахннна

Редактор О. Юркова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1392/4 Изд. ¹ 498 Тираж 907 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитста Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий

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