Фотоэлектрический индикатор для контроля линейных перемещений объекта

Фотоэлектрический индикатор для контроля линейных перемещений объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Своз Советских

Социалистических

Ресяубее

ОП ИСАЙ ИЕ

К3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТБДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сяид-ву (22) Заявлено 03.05,76 (21)2355518/25-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,12.77, Бюллетень №4 (45) Дата опубликевания описания 28.12.77,. (и 585nui.

i,l! ( (51) М, Кл.

601 В 11/00

Гоаударствевай каетат

Соватв Икнкатраа СССР яа делам кзебрвтеккк я аткрыткк (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Автор изобретения

А. С. Фельдман (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике. Известно устройство для контроля линейных перемещений, содержащее источник света и расположенные последовательно по ходу 5 луча растр, вращающийся стеклянный диск и проекционный объектив f1(. Недостатком известного устройства является низкая точность .измерений, вызванная низкой частотой сканирования, а также биением диска при )0 его вращении.

Наиболее близким к предложенному яв1 .. ляется фотоэлектрический индикатор дпя.контроля линейных перемещений объекта, содержащий два разнесенных источника света, рас-15 положенные последовательно по ходу лучей от источников света растр, блок иэ трех раекционных объективов, блок селекции отраженного объектом излучения, фотоприем. ники и блок питания с электронно-измери- 20 тельным блоком обработки информации с фотоприемников (21.

Недостаток известной конструкции состоит также в сравнительно низкой точности измерений, обусловленной тем, что блок селекции отраженного объектом излучения выполнен в виде вращающегося стеклянного диска, и скорость вращения такого диска мала, что ограничивает скорость сканирования.

Белью изобретения является повышение точности измерений.

Достигается это тем, что блок селекции индикатора. выполнен в виде трех зеркал, одно иэ которых установлено эв третьим проекционным объективом вне плоскости его изображении и выполнено в виде растра, а два других расположены по обе стороны первого зеркала в плоскости изображения одного иэ источников света так, что излучение каждого источника света попадает нв фотоприемник поочередно.

На чертеже схематично изображен описываемый индикатор.

Фотоэлектрический индикатор содержит двв разнесенных источника света 1 и 2, расположенные поспедоввтепьно по ходу лучей от источников света растр 3, бпок иэ трех проекционных объективов 4, 5 и 6 с при=->мами 7 и 8, блок селекции отраженного

585401 но.

Источники информ " 1и, принятые во внимание при экспертизе:

1. Журнал Лр эИес1 Optics, 1 у70, М 10, с. 2337.

2. Авторское свидетельство СССР

N 406182, кл. 803 В 3/00, 1972. объектом излучения, выполненный в виде трех зеркал 9, 10 и 11, фотоприемники

12 и 13, шторку 14 и блок питания 15 с электронно-измерительным блоком обработки 1 6.

Индикатор работает следующим образом.

Излучение от источников света 1 и 2, включающихся поочередно, проходит растр

3 и через объектив 4 и призму 7 попадает в объектив 5. Объектив 4 создает изоб- 1о ражение источников света 1 и 2 в фокальной плоскости объектива 5, а последний создает изображение растра вблизи контролируемого объекта 17. Отраженное объектом

17 излучение вновь попадает в объектив

5 так, что создается автоколлимационное иэображение источников света 1 и 2 в его фокальной плоскости. Автоколлимационное изображение растра 3 образуется с помощью призмы 8 и объектива 6 вблизи зеркала 10. о

Призмы 7 и 8 осуществляют пространственное разделение входящего в объектив 5 и выходящего из него излучений.

Анализирующее зеркало 10, выполненное в виде растра, имеет прозрачные участки, чередующиеся с отражающими; период этого растра равен периоду растра 3. Так как анализирующее зеркало 10 установлено вне плоскости изображения растра .3, то оно часть излучения отражает, а часть пропус- ЗО кает. В обоих случаях благодаря соответ» ствуюшему расположению объектива 4 от носительно объектива 5 образуются вторичg я II ные изображения (1, 2 и 1, 2 ) источников света 1 и 2. При нсминальномполо-,. 35 женин контролируемого объекта 1 7 автокол-, лимационное изображение растра 3 получается с определенным контрастом, например, К . При приближении объекта l 7 к объективу 5 передаточная функция послед- 40 него изменяется в автоколлимационное изображение растра 3 получается уже с другим контрастом, например, К>. При этом прошедшая связь зеркала 10 компонента иэлучения увеличивается, а отраженная компонента уменьшается. При удалении объекта 17 от объектива 5 картина получается обратной. Источники света 1 и 2 включаются поочередно, а зеркала 11 и 9 расположены так, что на фотоприемник 13 попадает про- SO шедшее сквозь зеркало 10 излучение только от источника света 1, в то время как отраженное зеркалом 10 излучение попадает на фотоприемник 13 только от источника

2. Излучение источников света является S5 одинаковым, поскольку они питаются блоком 1 5, управляемым опорным фотоприемником 12.

При номинальном положении контролируемого обьекта 17 световые потоки, прошедшие анализирующее зеркало 10 и отраженные им, уравниваются с помощью шторки

14. Следовательно, при номинальном положении объекта 17 в сигнале фотоприемника 13 будет отсутствовать переменная составляющая. При линейном перемещении обьекта 17 в сигнале фотоприемника 13 появится переменная составляющая, размах которой пропорционален величине, а фазазнаку отклонения положения объекта 1 7 от номинала.

Таким образом, выполнение блока селекции в виде трех зеркал, одно из которых выполнено в виде растра, а два других расположены по обе стороны первого зеркала в плоскости изображения одного из источников света, обеспечивает получение информации о положении контролируемого объекта без применения движущихся механических или оптических частей.

Это позволяет уменьшить габариты прибора и повысить точность измерений.

Формула изобретения

Фотоэлектрический индикатор для контро ля линейных перемещений объекта, содержащий два разнесенных источника света, расположенные последовательно по ходу лучей от источников света растр, блок из трех проекционных объективов, блок селекции отраженного объектом излучения, фотоприемники и блок питания с электронно-измерительным блоком обработки информации с фотоприемников, о т л ч ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, блок селекции выполнен в виде трех зеркал одно из которых установлено за третьим проекционным объективом вне плоскости его изображения и выполнено в виде растра, а два других расположены по обе стороны первого зеркала в плос™ кости изображения одного из источников света так, что излучение каждого источника света попадает на фотоприемник поочеред585401

17

Составитель О. Строганов

Редактор Н. Разумова Техред Э. Чужик Корректор И. Гоксич

Заказ 5038/34 Тираж 907 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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