Способ измерения угловых мер и устройство для его осуществления

Способ измерения угловых мер и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсник

Соцналнстнчеснии

Республик

* I

° ъ,Г (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (5!)М. Кл.

> 01 В ll/00

G 01 В 11/26

G 01 В 9/10 (22}Заявлено 2 1.12 79 (21) 2856856/18-28 с присоединением заявки №вЂ”

9кударстаааыа кенктет

СССР в делан кзеаретенке н аткрытнн (23 } П рнорнтет

Опубликовано 23 07.82. бюллетень № 27

Дата опубликования описания 27,07.82 (53) УДК 531.7 (088.8) (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ МЕР И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измеритель- . ной технике, в частности, к технике поверки угловых мер.

Известен способ измерения углов многогранных призм, заключающийся в том, что временные интервалы, ограничиваемые моментами перпенцикулярности граней к осям автоколлиматоров, заполняют импульсами от генератора с высокой стабильностью выходной частоты и по чисцу

- заполняющих импульсов суцят о величине ., измеряемых углов (1).. Нецостатком способа является ограниченность его функциональных возмож l5 настей (измеряются только многогранные призмы) и зависимость результатов измерений от нестабильности угловой скорости вращения.

Известно устройство цля поверки yt то ловых мер, содержащее основайие с измеряемым обьектом, установленное с воэможностью вращения, и схему выцеления и обработки информационного сигнала(2).

Нецостмтком устройства является невысокая точность измерений, обусловжнная влиянием нестабильности мгновенной скорости вращения за оцин оборот основания с измеряемым обьектом на результагы измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и цосгигаемому . результату является способ измерения

° угловых мер заключающийся в том что

I измеряемую угловую меру размещают на, основании, жестко связанном с кольцевым

1 оптическим квантовым генерат ором (KOKI ), привоцят пот1ученную систему в вращение, фиксируют с помощью фотозжктрического автоколлиматора моменты перпенцикуларности граней угловой меры к оптической оси фотоэлектрического автоколлиматора, формируют временной интервал, цлительность которого равна времени между моментами фиксации перпендикулярности, заполняют его BblxogHblMH импульсами кольцевого оптического кван94 5644 тового генератора и по их числу супят о величине измеряемого угла (3).

Недостатком способа является небольшая точность эа счет того, Что íà seличину not решности измерений угла оказывает влияние характерное время флуктуаций масштабного коэффициента, так как

-при повороте КОКГ на угол еС он вырабатывает количество имдульсов, соотвеи ствующее этому углу: и . = КсС, 1О где К - масштабный коэффициент КОКГ, задающий угловую цену импуяьса.

М асштабиый коэффициент не является строго постоянным и флуктуирует за характерные времена порядка несколько ми- 5 цут, вызывая изменения угловой цены им пульса КОКГ.

Для уменьшения погрешности, вызванной дрейфом угловой цены импульса одновременно с счетом количества импуль-. сов КОКГ в интервале и, соответствующем измеряемому углу, счет производят и за И о, определяя угловую цену импульса за пройденный оборот.

Известно устройство для измерения угловых мер, содержащее основание, установленное с возможностью вращения, ц кольцевой оптический квантовый генератор с блоком редукции скорости, жестко связанный с основанием, фотоэлектрический авЭО токоллиматор, логический блок и блок вы« числения (4).

Недостатком устройства является не. высокая точность, связанная с наличием погрешности, вызванной изменением масштабного коэффициента кольцевого опти35 ческого квантового генератора.

Бель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения пог. решности, вызванной изменением масЩ штабного коэффициента кольцевого оптического квантового генератора.

Поставленная цель достигается тем, . что согласно способу измерения угловых мер число выходных импульсов за один оборот кольцевого оптического квантового 45 генератора сравнивают с числом импульсов за один оборот, полученным при номинальном значении масштабного коэффициента, по результатам сравнения осуществляют корректировку масштабного коэффициента Путем изменения внутренних : параметров кольцевого оптического кванrosorо генератора, а измерение угла производят после совпадения сравниваемых величин,55

Устройство для измерения угловых мер снабжено соединенными последовательно вычитающим блоком, схемой упрааления и исполнительным элементом, sb хоп которого соединен с входом кольцевого оптического квантового генератора, связанным с выходом последнего усилите-. лем-формирователем, выход которого подключен к логическому блоку, первый выход логического блока соединен с вычитаюшим блоком, а второй — с блоком вычи сления, другой ахоп которого соединен с выхопом схемы управления, второй вход логического блока соединен с фотоэлектрическим автоколлиматором.

На чертеже представлена бЛок-схема устройства.

Устройство cocroHr иэ основания 1, установленного с возможностью вращения, на котором размещается поверяемая угловая мера 2, вала 3. приводного электродвигателя 4, блока 5. редукции скорости, связанного с кольцевым оптическим кван» товым генератором 6, усилителя-форми-. рователя 7, фотоэлектрического автоколлиматора 8, соединенных последовательно, логического блока 9 вычитающего блока

10 и схемы 11 управления, блока 12 вычисления и исполнительного элемента 13.

Один выход. логическа о блока 9, несу- щий информацию, связан с блоком 12 вычисжния, а второй. — с числомй - свя36о зан с вычитающим блоком 10, в котором записано опорное "исло МИо оп соответствующее номинальному значению масштабного коэффициента.

Выход вычитающего блока 10, несущий информацию о разности между M 6 и

М эо,5п, свЯзан с схемой 11 УпРавлениЯ, один выход которой соепинен с блоком

12, а другой - с исполнительным элементом 13, воздействующим на параметр

KOKr 6.

Устройство работает следующим образом.

Поверяемая мера 2 устанавливается на основание 1, которое приводится во вращение приводным электродвигатевэм 4., При этом посредством блока 5 редукции осуществляется увеличение угловой скорости вращения КОКГ 6 в И раз (Икоэффициент редукции). На выходе КОКГ 6 возникает синусоидальный сигнал, который . в усилителе-формирователе 7 преобразуется в последовательность импульсов и подается на вход логического блока 9.

На другой его вход поступают импульсы с фотоэлектрического автоколлиматора 8, которые определяют числа N и. 14 на этой последовательности.

К Э60

Число МЭ поступает в вычитающий блок 10, в котором оно сравнивается с

5 04 56ооп, и РезУльтат сРавнениЯ постУпает в схему 11 управления, в то время квк число Hg поступает в блок 12 вычисления.

При равенстве сравниваемых чисел в вычитаюшем блоке 10 схема 11 управления вырабатывает команду разрешения нопсчета в блоке 12 вычисления а в случае наличия нв своем входе разности, онв управляет работой исполнительного эжмента 13, который по тех пор возпействует нв параметр КОКГ 6, пока на выхопе вычитвюшего блока 10 не исчезнет разность срамптваемых чисел. B качестве испоащтельного эжмента 13 может быть использовано сканирующее устройство серийно выпускаемого КОКГ типа

КМ-20, которое в зависимости от сигнала управжния способно менять оптическую плину резонатора КОКГ, а в результате этого и масштабный коэффициент.

Таким образом, благодари устранению систематической погрешности иэ-за влиянияя изменения масштабного коэффициента

K0KI; повышается точность измерений угловых мер.

Формула изобретения

1. Способ измерения угловых мер, заключающийся в том, что измеряемую угловую меру размещают нв основании, жестко связанном с концевым оптическим квантовым генератором, нривопят поду.ченную систему в вращение, фиксируют с помощью фотоэжктрического . ввток оллимвтора моменты перпенпикулярности граней угловой меры к оптической оси фотоэжктрического ввтоколлиматора, форьп руют временной интервал, длительность которого равна времени между моментами фиксации перпенпикулярности, заполняют его вьасопными импульсами кольцевого оптического квантсаого генератора и по их числу судят о величине измеряемого угла, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, 5644 6 с целью повышения точности измерения за счет исключения погрешности, вызванной изменением масштабного коэффициента кольцевого оптического квантсаого ге5 нератора, число выхопных импульсов зв опии оборот сравнивают с числом импульсов за опии оборот, полученным при но:минальном значении масштабного коэффициента, по результатам сравнения осуществляют корректировку масштабного коэффициента путем изменения внуц енних параметров кольцевого оптического квантового генератора и измерение угла проиэвопят после -costraaeHss сравниваемых ! 5 Величин °

2. Устройство пля измерения угловых мер, соперкащее основание, установжнное с возможностью вращения, и кольцевой оп тический кввнтсвый генератор с блоком ю редукции скорости, жестко связанный с основанием, фотоэлектрический автоколлиматор, логический блок и блок вычисления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено соепиненными послеповате25 южно вычитающим блоком, схемой управления и исцо шительным элементом, выхоп которого соединен с вхопом кольцевого оптического квантового генератора, связанным с вьжопом послепнего, усилитежм-формирователем, выход которого попключен R логическому, блоку, первый выход логического блока соединен с вычитаюшим блоком, а второй - с блоком вычисления, другой stoa которого соепинен с выхопом схемы управления, второй вхоп логического блока соепинен с фото-, эжктрическим . автоколлиматором.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертиза

1. Авторское свипете ъство СССР

М 266236, кл. G 01 В 9) 10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

И 363863в «л. 9 0 1 В 9/ 10т 1971 °

3. "Измерительная техника, 1977, N 2, с. 28-31 (црототип).

4. Авторское свипетельство СССР

М 637062, кл. G-01 B- 11I26, 1978 (прототип) .

945644

I

I 4 l

l l

Составитель Е. Глазкова

Редактор Q д цд едкая Техред М,Рейвес Корректор А. Лзятко

Заказ 5312/57 Тираж 614 По дписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4/5

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