Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров

Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (116652

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.76 (21) 2427845/25-28 с присоединением заявки № !

23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79. (51) M Кл г

G 01В 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретенн и открытий (53) УДК 531.715.27 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Жилкин, Д. А. Романов, В. Д. Васильев, А. В. Носов, А. Б. Шерешев и С. А. Ходос

Научно-производственное объединение «Прибор» (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а точнее к фотоэлектрическим преобразователям для бесконтактных измерений линейных размеров изделий, и может быть использовано в качестве преобразователя систем активного контроля в машиностроении.

Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному является фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров, содержащее источник света, последовательно установленные по ходу световых лучей объектив и фотоприемники, регистрирующий блок, упругие направляющие, соединенные с приводом, и установленный на них сканатор (1).

Недостатком известного устройства является использование в анализаторе изображения двух фотоприемников, что требует их специального подбора по идентичности параметров и характеристик и что может быть обеспечено на практике только приближенно. Кроме того, в конструкции усгройства используются функционально и конструктивно обособленные сканатор и анализатор изображения, что усложняет конструкцию и вызывает дополнительные разъюстировки оптической системы в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается за счет выполнения сканатора в виде зеркального ножа, установленного по биссектрисе угла, образованного оптическими осями объектива и источника света, с возможностью вращения относительно среза ножа, пересекающего оптическую ось объектива под

1ð прямым углом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — схематически изображен сканатор.

Устройство содержит источник оптиче15 ского излучения, например светодиод 1, сканатор 2, выполненный в виде зеркального ножа, упругие направляющие 3, привод 4, объектив 5, фотоприемник 6 и электронный блок 7 обработки сигналов.

Предлагаемое фотоэлектрическое устройство работает следующим образом.

Пучок лучей от светодиода 1 падает на зеркальный нож 2, установленный на упругих направляющих 3 для вращательного движения и совершающий вращательное движение от привода 4 относительно среза ножа, пересекающего оптическую ось объектива 5 под прямым углом. В результате колебаний зеркального ножа 2 отраженный

665204

Формула изобретения

Корректоры: А. Галахова и Е. Осипова

Техред A. Камышникова

Редактор Т, Морозова

Заказ 839/8 Изд. Ме 326 Тираж 865 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 от него световой пучок совершает в пространстве плоские угловые колебания. Прошедший через объектив 5 сканирующий световой пучок совершает аналогичные плоские угловые колебания относительно точки пересечсния оптически сопряженной плоскости с оптической осью объектива.

Поверхность измеряемого объекта 8 располагается в указанной сопряженной плоскости. Отраженный от поверхности объекта 8 световой поток собирается объективом

5 в плоскости анализа изображения, в которой расположены зеркальный нож 2.

Когда поверхность измеряемого объекта точно расположена в сопряженной плоскости объектива 5, световое пятно на ней сфокусировано и неподвижно. Отраженный световой поток полностью размещается на зеркальном ноже 2 и не проходит на установленный за ним фотоприемник 6.

Полезного фотоэлектрического сигнала с фотоприемника нет. Когда же поверхность объекта 8 выходит из сопряженной плоскости объектива 5 в результате изменения линейных размеров, световое пятно па сс поверхности фокусируется и приходит в колебательное движение. В результате этого отр аженный световой поток приходит в плоскость анализа расфокусированным и подвижным. Так как в этом случае размеры светового пятна в плоскости анализа превышают размеры зеркального ножа 2, то на фотоприемник 6 попадает световой поток, промодулированный по амплитуде, вызывая тем самым полезный переменный фотоэлектрический сигнал. Сигнал с фотоприемника 6 подается в электронный блок

7 обработки сигналов. Предлагаемый фотоэлектрический преобразователь работает амплитудно-фазовым методом: величина линейного размера детали пропорциональна амплптудс переменного фотоэлектрического сигнала, а знак размера определяется его фазой по отношению к фазе напряжения, подводимого к приводу 4 зеркального ножа 2.

Описаннос устройство имеет достаточно простую конструкцию при высокой точности, 15

Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров, содержащее источник света, последовательно установленные по ходу световых лучей объектив и фотоприемник, регистрирующий блок, упругис направляющие, соединенные с приводом, и установленный на них сканатор, о тл и ч а ю щс с с я тем, что, с целью упрощения конструкции, сканатор выполнен в виде зеркального ножа, установленного на биссектрисе угла, образованного оптическими осями объектива и источника света, с возможностью вращения относительно сре36 за ножа, пересекающего оптическую ось объектива под прямым углом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Мв 3589815, кл. 356 — 167, 35 1971.