Измерительный преобразователь линейных перемещений

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:, еодержайщй измерители ную линейку с рабочей поверхностью, подвижную вдоль нее измерительную головку, включакяцую в себя корпус, подвижную относительно корпуса индикаторную линейку, . взаимодействующую ; рабочей поверхностью измерительной линейки, элемент : упругой кинематической связи индикаторной линейки с корпуссм, осветитель и светочувствительные элементы, отл;ичающийся тем, что, с целью повышения термочувствител ным механизмом, связанным с измерительной линейкой, элемент упругой кинематической связи выполнен в . виде плоской пружины, разположенной вдоль рабочей поверхности измерительной линейки углом к ней, а измерительная линейка установлена с возможностью поворота относительно оси, расположенной в плоскости, параллельной рабочей поверхности измеО ) рительной линейки и перпендикулярной к ней.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(5И 001 В 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 f

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (L

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3337789/25-28 (22) 15. 08. 81 (46 ) 23. 06. 83. Вюл. 9 23 (72) Ю. IO. Шимуленис, A. Ю,. Каспарайтис, П. Р.Мараускас и М.Ю.Шимуленис (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих. станков (53) 531.717,(088.8) (56) 1. Измерительный преобразователь линейных перемещений фирмы "Эг УОЬсйюэ

НеМен1кии" МеЫВк)

300. Проспект фирмы, 1978 (прототип) . (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ. ПЕРЕМЕЩЕНИЙ;-, содержащий измерительную линейку с рабочей поверхностью, подвижную вдоль нее измерительную головку, включающую в себя корпус, подвижную относитель„„SU„„4 86 А но корпуса индикаторную линейку,, взаимодействующую с рабочей поверхностью измерительной линейки, элемент упругой кинематической связи индикаторной линейки с корпусом, осветитель н светочувствительные элементы, .отличающийся тем, что, с целью повышения снабжен термочувствительным механнзмом, связанным с измерительной линейкой, элемент упругой кинематической связи выполнен в виде плоской пружины, разположенной вдоль рабочей поверхности измерительной линейки и под углом к ней, а измерительная линейка установлена с возможностью поворота относительно оси, расположенной в плоскости, паИ раллельной рабочей поверхности измерительной линейки и перпендикулярной

1 к ней.

1024686

Изобретание относится к измерительной технике, конкретно к устройст-, вам с цифровым отчетом, имеющим раст-. ровые измерительные линейки, и может быть использовано в станках и измерительных машинах.

Известен измерительный преобразователь .линейных перемещений, содер жащий измерительную линейку с рабо-. чей поверхностью, подвижную вдоль нее измерительную головку, включающую в себя корпус, поднижную относительного корпуса индикаторную линейку, взаимодействующую с рабочей поверхностью измерительной линейки, элемент упругой кинематической связи 15 индикаторной линейки с корпусом, осветитель и светочувствительные элементы(lj.

В этом преобразователе элемент упругой кинематической связи в виде 20 плоскопружинного.. параллелограмма, обеспечинающего перемещение индикаторной линейки в перпендикулярном измерительной линейке направлении.

Недостатками известного преобра- 25 зователя являются невозможность ком-, пенсировать погрешности изготовления растровой измерительной линейки и температурные погрешности.

Цель изобретения — повышение точности измерительнооо преобразователя за счет..компенсации его накопленной погрешности.

Эта цель достигается тем, что,измерительный преобразователь линейных перемещений, содержащий измерительную линейку с рабочей понерхностью, под- . вижную вдоль нее измерительную головку, включающую в себя корпус, подвиж-. ную от носитель но корпуса индикаторную 40 линейку, . взаимодействующую с рабочей поверхностью измерительной линейки; элемент упругой кинематическай связи индикаторной линейки с корпусом, осветитель и светочувствительные 45 элементы, преобразователь перемещений снабжен термочувствительным . механизмом, связанным с измерительной линейкой, элемент упругой кинематической связи выполнен в виде плоской 50 пружины, расположенной вдоль рабочей поверхности измерительной линейки и под углом к ней, а измерительная линейка устанонлена с возможностью повоРота относительно оси, Расположенной в плоскости, параллельной рабочей поверхности измерительной линейки и перпендикулярной Зс ней.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема измерительного преабраэонателя1 на фиг. 2 — схема компенсационных перемещений измерительной и индикаторной линеек.

Измерительный преобразователЬ линейных перемещений содержит измерительную линейку 1 с рабочей поверх- 65 ностью 2, один конец которои соединен с шарниром 3, а второй взаимодействует с термочувствительным механизвключающим сильфон 4, редуктор.

5 и опорную пружину 6, и подвижйую вдоль измерительной линейки 1 измерительную головку 7, включающую в себя кррпус 8, источник света 9, объектив 10, индикаторную линейку 11 и све. точувствительнные элементы 12, установленные на каретке 13, которая с помощью плоской пружины 14,связана с корпусом 8. Каретка 13 своими опорами

15 контактирует с рабочей поверхностью 2 измерительной линейки 1 таким образом, что между рабочей поверхностью 2 и индикаторной линейкой 11 образуется заданный зазор-растровое сопряжение.

Длину плоской пружины 14 выбирают значительно меньше длины измеряемого перемещения, а угол d-между плоскостью пружины 14 и направление измеряемого перемещения значительно больше угла между этим направлением и измерительной линейкой 1.

Измерительный преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительной головки 7 относительно измерительной линей"

i ки 1 модулируемый в растровом. сопряжеии измерительной и индикаторной линек световой поток с помощью светочунстнительных .элементов преобразуется в синуса.-и косинусоидальные сигналы, представляемые далее устройствами цифровой индикации (не показаны)в цифровое выражение величены перемещения

Г

Погрешность измерительного преобразователя в основном определяется накопленной погрешностью нанесенных на растровой измерительной линейке штрихов, прямо пропорциональной измеряемой длине. Компенсацию этой погрешности осуществляют поворотом измерительной линейки на угол 1- из положения, параллельного направлению перемещения измерительной головки.

:Величина смещения Д0 ;.штриха. измерительной линейки, расположенного íà pctccLoRHHH t от ее оси поворота, определяется какЬ = 3(<-61и3 )

При перемещении измерительной голов-. ки на величину 6 индикаторная линейка вследствие поворота на плоской пружине дополнительно смещается на величину коррекции и E. определяемую как ьР= Е -(Е, 1 с-Едят) -Есо5à

Полное корректирующее смещение определяется как 5 Р. = Ь Р 1+ Ь Р.

Допустимая величина смещения измерительных линеек в перпендикулярном направлении. составляет 1-2 мм, поэтому для величин 8 порядка 0,5-2 м смещениеЬЮ находится в пределах 1 мкм, что недостаточно,:;.дня компенсации сис 1024686

Составитель М.Модестов

Техред T.Ìàòî÷êà

Корректор A. Tÿñêî

Редактор В. Лазаренко

Заказ 4375/34 .Тираж.602...:

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., д.475

Подписное

Филал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тематических погрешностей. Поэтому, выбирая длину 8„« B, à уголь.»Ф (до 45. ), добиваются требуемой вели.о чины 69, котор ю можно получить значительно больше А0

При.отклонении температуры от нормальной термочувствительный механизм дополнительно поворачивает измерительI ную линейку, Воэникакщее при этом дополнительное корректирующее перемещение компенсирует изменение длины измерительной линейки.

Применение предложенного, измерительного преобразователя линейных,перемещений позволяет повысить точность и стабильноСть измерения.