Устройство для измерения углов скручивания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Яф„, 1019235 ив а01e»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOKIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ва

:СР

С©

К)

М

Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 2782022Ë5-28 (22) 26,06,77 (46) 23,05.83, Бюл. И 19

I(72) Г,A.Ôåëüäìàí, В.А.Соловьев, Н.Р,Юсупбеков и Д.Прусов (71) Центральный ордена "Знак Почета" научно-исследовательский инсти-. тут геодезии, азросьемки и картограФии им. Ф.И.Kpacoscxoro (53) 531.715.27(088.8) (56) 1, Бужинский А,Н. и др. "Оптико-механическая промышленность", 1968, И . 10, с. 9.

2. Авторское свидетельство СССР и 622406, кл, 6 01 В »/26, 1976 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ;

УГЛОВ СКРУЧИВАНИЯ, содержащее после довательно усТановленные источник линейно-поляризованного излучения, модулятор, компенсатор, анализатор и Фотоприемник и блок регистрации, подключенный к выходу фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения чувствительности устройства и точности измерений, оно снабжено двоякопреломляющей призмой, установленной между модулятором и компенсатором, а анализатор развернут так, что его плос" кость поляризации расположена под углом 45о к плоскостям поляризации двоякопреломляющей призмы.

1019235

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов скручивания и относительного разворота деталей, 5

Изв,естны устройства для измерения углов скручивания, использующие принципиальную схему поляриметра !.11.

Недостатками устройства являются невысокая чувствительность из-за использования незначительной части светового потока и невысокая точность измерений, обусловленная тем, что вся информация о контролируемом параметре содержится в первой гармонической составляющей тока фотоприемника, нарастание которой с увеличением скручивания происходит от" носительно медленно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения углов скручива" ния, содержащее последовательно установленные источник линейно-Гюляризованного излучения, модулятор, компенсатор, анализатор и фотоприемник и блок регистрации, подключенный к выходу фотоприемника. Оптическая ось анализатора развернута под ЗО углом 45 к плоскости поляриэации 2ДК недостаткам известного уст-. ройства относится невысокая чувст" вительность, обусловленная потерям светового потока и необходимостью поддерживать сдвиг по фазе модуляторов, .равным 180о, так как любая неточность или нестабильность фазировки резко влияет на точность измерения. 40

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения углов скручивания снабжено двоякопреломляющей призмой, установленной между модулятором и компенсатором, а анализатор развернут так, что его плоскость поляризации расположена под углом 450 к плоскости поляризации двоякопреломляющей призмы.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения углов cicpyчивания.

Устройство содержит источник 1 линейно-поляризованного излу - ения (лазер), модулятор 2, двоякопреломляю. щую прйэму 3, компенсатор 4, анализатор 5, фотоприемник 6 и блок 7 регистрации. Элементы 1-3 и 4-6 закреплены на контролируемых деталях..

Модулятор 2 может быть выполнен по типу известных электрооптических модуляторов, работающих на линейном или квадратичном электрооптическом эффекте. Двоякопреломляющая призма

3 может, например, представлять собой блок из кальцита, отколотый по плоскостям спайности, Такой блок дает два луча, поляризованных в перпендикулярных плоскостях и смещенных друг относительно друга. Компенсатор 4 может быть выполнен с использованием ячейки Фарадея или компенсацию можно производить путем механического доворота анализатора 5.

Блок 7 регистрации предназначен для измерения электрического сигнала, управляющего компенсатором 4. Анализатор 5 развернут так, что его плос. кость поляризации расположена под углом 45 к плоскости поляризации призмы 3.

Устройство работает следующим образом.

Свет источника 1, пройдя модулятор 2 и двоякопреломляющую призму

3, выходит в виде двух световых потоков с равными переменными частями ф и Ф, поляризованных в перпенИ дикулярных плоскостях. При этом каждый иэ световых потоков содержит на". бор гармонических составляющих, кратных основной частоте модуляциии .

Так как эти световые потоки модулиро-, ваны. в противофазе, то каждая иэ гармонических составляющих одного потока (ф ) имеет парную гармоническую . составляющую во втором потоке (Ф ), модулированную в противофазе и ортогонально поляризованную, После анализатора 5, совмещающего плоско сти поляризации обоих световых потоков, амплитуды их переменных частей в соответствии с законом Малюса равны Ф" cos Ки ф" сов (90о-о(), где с " угол между плоскостью пропускания анализатора 5 у плоскостями поляризации двоякопреломляющей призмы 3, Суммарная переменная составляющая светового потока составляет ЯФ Фсоз 2d, т.е. прис(445 (исходное гюложение) в токе фотоприемника отсутствуют все переменные составляющие, При развороте контролируемых деталей относитель3 1019235 4 но исходного положения в токе фото- измеренная блоком 7, пропорциональприемника 6 возникают переменные на углу скручивания, составляющие (сигналы рэссогласо- В данном устройстве в связ и с вания), значения которых нараста- повышением стабильности фазировки ют при- равных углах сяручивания > повышается точность измерения угзначительно быстрее, чем в извест- лов скручивания, а более полное ном устройстве. Этот сигнал исполь- - использование исходного светового эуется для управления компенсато- потока позволяет значительно увеличить ром М, восстанавливающим первона-. расстояние междуконтролируемыми детачальное условие с4 45о Величина сиг- 1в лями ипроводить измеренияв условиях нала, необходимого для компенсации, худшей прозрачности атмосферы.

Составитель С.Грачев

Редактор Т.Кугрышева Техред В.Далекорей Корректор Е,Рашко

Заказ 3686/33 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Иосква, В 35, Раушская наб., д. 4/5

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