Способ измерения угла поворота изделия

Патент 696283

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

(72) Авторы изобретения

Ю. В. Коломыйцов и И. В. Новикова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения угла поворота изделия, например, при проверке и аттестации высокоточных автоколлиматоров и других угломерных приборов в диапазоне углов поворота + 5 угловых минут с погрешностью не более 0,1 угловой секунды.

Известен способ измерения угла поворота изделия с помощью интерферометра Майкельсона, заключающийся в том, что закрепляют концевые отражатели интерферометра на концах изделия и угол его поворота определяют как отношение изменения разности хода, вносимой этим поворотом, к длине базы интерферометра (1).

В известном способе отсутствуют средства непосредственного измерения базы.

Известный способ не может обеспечить получение столь высокой точности измерения угла поворота изделия из-за наличия значительной погрешности определения длины базы 1 интерферометра. Приближенно длина базы 1 равна расстоянию между вершинами уголковых отражателей. Но вершины отражателей всегда имеют вид площадок, расстояние между центрами которых может быть измерено практически с погрешностью не менее О,! мм, что при 1 =- 100 мм и q =

=Фсоответствует недопустимо большой погрешности измерения угла <р, равной 0,6 .

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устанавливают на изделие аттестованную шкалу, частично перекрывая ею концевые отражатели, наблюдают в поле зрения интерферометра одновременно с интерференционными полосами расположенные рядом изображения двух крайних штрихов шкалы, обраованных оптической системой интерферометра, и определяют длину базы, как расстоя ние между этими штрихами с учетом поправки, равной расстоянию между изображениями этих штрихов.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ; на фиг. 2аттестованная шкала, закрепляемая на изделии.

Устройство представляет собс!й интерферометр Майкельсона, содержащий источник

69<)288

1 câeòà, коH<(t,el-, ca ..! 2,;!!ili!>I! бик 5, зеркал» 6 вЂ” . к(н! .. I>I>l!;)т!)Г);к(г!.:.".«;

9 i! 1 0 ус !» !! I „I и i! »e»<)i>! !!(кт;!)It i !," и 1 3,:))!!i ГОБОЙ Ок>, 1я!7и ый 11tt Kpo>>1(тр l ), )! Ki)oi !т)) (сскии I(oi>t 1)ellсятс)р !), и )!и и ья ), » i !. c () !!!I!lit >!«И)к»1 I

11редл»! |с>71!>I!i !.:(О(.об «c) lu(. ствля(тся слсдующи!(! (И)ряз«Г..

BHtxo tttHIt «т !)сточникя 1 светя пучок .3 кгсль)(ЫЙ Кy(7!I K i) D3 >Д(. !tl пуч«к лучей и» двя пу )и». I lсрвыЙ из IIH), пос(с Отp)ж(пи)! ОГ зсpK» I 6 и 7, пад»ст на коннс Бой «тра)к»тель 9, 3 второй цу t«K, !юсле отражс iutH оoт t iзеркала 8)-на коппс Бой отражатель 10. Отр»жснныс пучки лучей идут обратно по прежним H»IIравлениям и попадают в зритсльную трубу, содержащую объективы 12:i 18 )! БиптОВОЙ Оку (Г(рнь(Й микрометр 14. Kl)(Iticü÷>)с отражатели 9 it 10 зякре))лены ita изделии

11, угол поворота которого требуется измс рить. Зеркало 18, закреп1e»iioe I«i противоItO.1O7Kkt0É СТÎpolt(Изде1ИЯ 11, С,t),)KH1,(,t)t аттестации автоколлиматора (на чертежах нс показГ) ). Измс пеп )с р»з(н)сти хода, вызванное поворотом изделия 1, изм(ряют в белом свете, совмещая с п«мо)цьк) ахрох(()(ического компенсатора 15 ахроматическук) полосу с псрскрсстием окулярного микромстр»

14. Клинья 16 служат для компенсации т«лщины стекл» в дв>сх ветвях интсрферомстр».

Возможно измерять разность хода и фотоэлектрическим методом счеты числа интсрференцH«IIHI Ix (к)лос в лазерном свете, что позволит р»сширить пределы измерения.

ДЛЯ ИЗМС !7СНИЯ Д.1ИПЫ «a»hi: H 1 ИЗДСЛИ И закрепляют )1)K I« аттсст«Б»i!H ю шка.)х 1). ч а стнч но пс рскры ва )ощук) отражатели 9 и

1 О. 1 И к=)ля I 7 .>)«7кс1 «b|ть (> 3. >te ktett» tt. tacTII Iiкой с двумя (()трихям>(, рясст«slнис мс жду которыми за()»нес 3(тессу)о! с погрс)ннос!.!»о 4в

1 вЂ” 2 мкм.

С пом«!пью оптической системы самого интерферомстря получают в поле зрения зрительной трубы одновременно с интерфсрснционными полосами изображения двух 4 крайних делений шка1ht. Если эти пзображс ния точно налагаются одно на другое, то длина базы р»вна»ттестованному расстояI!HI« !(; между п)трихами. Если же изображе()ия двух штрихов не совпадают, то с помон(ью окулярного микрометра 14 измеряют расстояние между ними, делят это расстояние па увеличение проектирующей оптической системы интерферометра и получают поправку Е.. При этом длина базы = 1,+.с.

Знак поправки находят по направлению взаимного смещения изображений штрихов.

Существенно, что изображения двух штрихов шкалы создаются деталями оптической системы самого интерферометра, - так кяк только благодаря этому расстояние между штрихами шкалы, изображения которых совп»дают, равно расстоянию между соответстгук)щпми лучами двух пучков лучей интерферометра, т. е. равно длине базы интерферометра.

По сравнению с известным способом точность измерения угла поворота предлагаемым способом увеличивается в 3 вЂ” 5 раз.

Формула изобретения

Способ измерения угла поворота изделия помощью интерферометра Майкельсона, заключающийся в том, что закрепляют концевые отражатели интерферометра на кони ix изделия и угол его поворота определяют как отношение изменения разности хода, вносимой этим поворотом, к длине базы интерферометра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, устаиавлива)от на изделие аттестованную шкалу; частично перекрывая е)0 концевые отра7катели, наблюдают в поле зрения иитерферометра одновременно с интерференционными полос»ми расположенные рядом изображения двух крайних нггрихов шкалы, образованных оптической системой интерферометра, и определяют длину базы, как расстояние между этими штрихами с учетом поправки, равной расстоянию между изображениями этих штрихов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Von. W. Beyer and W. Pane. WinKel mepeinrichtung zum Ргц)еп !01ое!ест г)scher AutocoIl i mat ionsfernrohre. «Feinu егкtechniK + MesstechniK», 82 Ле!! 6, 1974, 267 269 (прототип).

696283

Составитель Лобзова

Редактор А. Се мено в а Техред О. Луговая Корректор Н. Степ

Зак аз 6751/40 Тираж 844 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал П П П Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4