Устройство для контроля отклонений положений объектов от прямолинейности

Устройство для контроля отклонений положений объектов от прямолинейности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

742708

Союз Советскмк

Соцмалистмческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.09.77 (2I ) 2525366/18-10 (51) М. Кл.

61 01 С 1/00

9 01 С 5/00 с присоединением заявки рй—

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень .% 23 по делам изобретений и открытий (53) УДК 528. .541(088.8) Дата опубликования опмсания 27 06 80

В. С. Плотников, А. М. Жилкин, Е. П. Остапченко и В. А, Илюхин (72) Авторы изобретения

Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИИ

ПОЛОЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано в инженерной геодезии и машиностроении для высокоточного контроля прямолинейности взаимных положений объектов и плоскостности поверхностей.

Известно устройство для контроля прямолинейности поверхности, в котором рав» ноточность измерений достигается введением в электронный блок обработки сиг- 1О налов фотоэлектрического преобразователя специального фильтра (11 . Постоянная времени и коэффициент передачи этого фильтра находятся в функциональной зависимости or расстояния между источ15 ником излучения и фотоэлектрическим преобразователем. При увеличении этого расстояния отношение мощности оптического сигнала, соответствующего минимальному смешению объекта, к мощности источника уменьшается. Сигнал, подаваемый с преобразователя дальности на фильтр, увеличивает его коэффициент передачи с увеличением дальности и таким образом выравнивает чувствительность преобразователя смешений объектов относительно референтного направления.

Недостатками этого устройства является сложность конструкции, обусловленная введением преобразователя дальности (дальномера) и возможность появления погрешности измерений смещений, связанных с нестабильностью работы этого преобразователя и фильтра.

Известно устройство для контроля ow клонений положений объектов от прямолинейности, содержащее источник света (ге;— лий-неоновый лазер), колл имируюшее устройство в виде телескопической системы, фотоэлектрический анализатор. поперечных. смешений, установленный .на контролируемом объекте, электрические блоки обработк ки сигналов, регистратор и сканатор(21 .

Недостатком этого устройства является неравномерность измерений вдоль тра<> сы в связи с остаточной расходимостью пучка, Бель изобретения — повышение точности измерения смешений объектов.

Указанная цель достигается тем, что устройство выравнивания чувствительности выполнено в виде углового сканатора, установленного на направляющих для колебательного движения, между коллимируюшим объективом и его задней фокальной плоскостью на расстоянии от нее а, У ., об.

Й +D где d — диаметр светового пучка на

F выбранном энергетическом уровне в фокальной плоскости объекти на э

3 — заднее фокусное расстояние об.

- объектива;

?2 —. диаметр светового пучка на выходе коллимируюшего объектива.

При использовании в качестве источника лазерного излучения с диаметром на выходе l3p и ра -ходимостью Q сколлимированного телескопической системой с фокусным расстоянием окуляра 1с,к . .. ы л ак

АГ

Г х îà ок

Йа чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство состоит из источника излучения 1 (лазера или теплового источника), окуляра (конденсора) 2, зеркала

3, установленного под углом, и оптической оси на направляюшей для колебатель. ного движения, которая пересекается с оптической осью, коллимируюшего объектива 4, фотоэлектрического анализатора смещений (фотоэлектрической марки), состояшего из ножевого анализатора 5 и фотоприемника 6, вибратора 7, например электромеханического, и электронных блоков обработки оптического сигнала: усилителя--формирователя 8, порогового устройства 9 и фазометра 10.

Устройство работает следуюшим обP&GOM, Фокусированное окуляром 2 излучение источника 1 отражается от зеркала

3 и коллимируется объективом 4.

При работе электромеханического вибратора 7 установленное на нем зеркало колеблется, вследствие чего излучение на выходе объектива сканируется. В за708 4. висимости от положения зеркала Э относительно фокальной плоскости объектива

10 F op

Д +э

15 го

55 г5 зо

4О излучение на выходе объектива может колебаться параллельно своему начальному положению (в случае совпадения оси колебаний с фокальной плоскостью), сканироваться по углу (при расположении зеркала вблизи объектива) или сканироваться одновременно по углу и смещению. При расстоянии оси колебаний зеркала от фокальной плоскости объектива излучение на выходе колеблется так, что образующие конуса расходимости излучения сходятся в точке О независимо от величины амплитуды раскачки зеркала (при величинах амплитуд углов раскачки до 1 — 2." ). При совпадении оси сканирования излучения, которая является базовым направлением, со срезом ножевого анализатора фотоэлектрической марки фазы сигналов, снимаемых с вибратора 7 и фотоприемника 6, совпадают.

Причем энергия оптических сигналов, при. нимаемых фотоприемником 6, в этом случае не зависит от расстояния от объектива 4. Несовпадение центра сканирования с центром фотоэлектрической марки вызывает появление разности фаз элек-: трических сигналов, которая регистрируется фазометром 10. На измеряемых обь ектах может быть одновременно установлено несколько фотоэлектрических анализаторов. В этом случае излучение посылается на них с помощью светоделительных пластин, установленных под у|лом к референтному направлению.

Формула изобретения

Устройство для контроля отклонений . положений объектов оТ прямолинейности, содержащее последовательно расположенные источник света, коллимируюшее устройство, состоящее из окуляра и объек тина, фотоалектрически и анализатор смешений, установленный на измеряемом объекте, электрические блоки обработки сигиала, регистратор и сканатор, о т— л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, сканатор установлен на оптической оси между объективом и его фокальной плоскостью, 742708! F ОБ.

6 +т) 5 на расстоянии от фокальной плоскости, определяемом по формуле где д — диаметр светового пучка на определенном энергетическом уровне в фокальной плоскости объектива; — заднее фокусное расстояние об объектива;

I) — диаметр светового пучка на выходе коллимируюшего объектива.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 438867, кл. 9 01 В ll/30, 26.04.72.

2. Применение газовых лазеров в геодезии, Серия 1, Электроника СЦЧ"-.

Вып. 1 (1). М., 1972, с. 63-64 (прототип) .

Составитель Б. Поставнин

Редактор Т. Иванова Техред H. Бабурка Корректор И. Муска

Заказ 3449/36 Тираж 801 По дни оное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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