Устройство для юстировки составного плоского зеркала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ СОСТАВНОГО ПЛОСКОГО ЗЕРКАЛА, содержащее оптически соосно расположенные лазер, модулятор и телескопическую систему, установленный с возможностью перемещения.по направляющим конт рольный блок с приводом, анализатор и электрически связанный с последним по входу и с приводом по выходу преобразовательный блок, отличающееся тем, что, ,с целью повьшения точности юстировки при одновременном упрощении конструкции , оно снабжено цилиндрической линзой, оптич;ески связанной с телескопической системой для образования лазерной плоскости и электрически соединенным с выходом преобразовательного блока съемным юстируюпщм блоком с гибкими вращающимися выходными валами, а контрольный блок вьщолнен в виде фотоэлектрических центрирующих датчиков, расположенных совместно с анализатором на с « двухкоординатной подвеске, связанной с приводом и установленной на (Л направляющих, причем фотоэлектрические центрирующие датчики электрически соединены с входом преобразовательного блока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 24 J 2/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СОИДЕУЕЛЬСТВУ выходу преобразовательный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,, с целью повышения точности юстиров-" ки при одновременном упрощении конструкции, оно снабжено цилиндрической линзой, оптически связанной с телескопической системой для образования лазерной плоскости и электрически соединенным с выходом преобразовательного блока съемным юстирующим блоком с гибкими вращающимися выходными валами, а контрольный блок выполнен в виде фотоэлектрических центрирующих датчиков, расположенных совместно с анализатором на двухкоординатной подвеске, связанной с приводом и установленной на направляющих, причем фотоэлектрические центрирующие датчики электрически соединены с входом преобразовательного блока.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3622319/24-06 (22) 13.07,83 (46) 07.09.86. Бюл. У 33 (72) Е.Е.Воробьев, А.В.Хлобыстов и А.M.TðàâíHêîâ (53) 662.997(088.8) (56) Захидов Р.А. и др. Автоматические методы юстировки фацетных концентраторов и гелиостатов солнечной .энергии, Гелиотехника, Фан АН УЗССР, У 5, 1982, с. 23-26, рис. 3, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 10СТИРОВКИ

СОСТАВНОГО ПЛОСКОГО ЗЕРКАЛА, содержащее оптически соосно расположенные лазер, модулятор и телескопическую систему, установленный с возможностью. перемещения.по направляющим контрольный блок с приводом, анализатор и электрически связанный с последним по входу и с приводом по

„„SU„„1126048

26048 2

15 модулятор и телескопическую систему, установленный с возможностью перемещения по направляющим контрольный блок с приводом, анализатор и электрически связанный с последним по

2S входу и с приводом по выходу преобразовательный блок, согласно изобретению снабжено цилиндрической линзой, оптически связанной с телескопической системой для образования лазертором.

При проведении юстировки перемещают по направляющим уголковые отражатели, устанавливают оптическую ось устройства перпендикулярно плоскости юстируемой фацеты. Лазерное излучение проходит телескопическую систему и направляется на юстируемую фацету уголковыми отражателями. Лазерный луч, отраженный фацетой, направляется уголковыми отражателями и полупрозрачным зеркалом на анализатор. Анализатор по положению лазерного пятна на его поверхности выделяет информацию о положении фацеты. При 3 разъюстировке фацеты лазерный луч не попадает на анализатор, и преобразовательный блок автоматически включает приводы юстируемой фацеты гелиостата в режим поиска, который осуществляется в одном направлении дискретно, а в другом непрерывно, пока луч не попадет на центральный элемент анализатора. При попадании луча на анализатор поиск автоматически прекращается, и фацета считается отъюстированной. После юстировки фацеты преобразовательный блок выдает сигнал на перемещение уголковых отражателей, и процесс юстировки повторяют.

Недостатком такого устройства является сложность его реализации и невысокая точность, которая определяется шагом дискретного привода и точностью механических направляющих.

Для юстировки гелиостата больших ,размеров необходимо перемещать уст40

1 11

Изобре гение относится к гелиотех- нике, в частности к устройствам для юстировки составного плоского зеркала.

Известно устройство для юстировки составного плоского зеркала, содержащее оптически соосно расположенные лазер, модулятор и телескопическую систему, установленный с возможностью перемещения по направляющим контрольный блок с приводом, анализатор и электрически связанный с последним по входу и с приводом по вьгсоду преобразовательный блок.

В этом устройстве контрольный блок выполнен в виде уголковых отражателей и полупррзрачного зеркала, оптически связанных с телескопической системой. Полупрозрачное зеркало оптически связано также и с анализаройство параллельно своему первоначальному положению, что существенно снижает производительность юстировочных работ и понижает точность.

Реализация этого устройства осложнена необходимостью создания высокоточных направляющих большой длины, их перестановкой и юстировкой, а также необходимостью установки электромеханических приводов на каждой фацете.

Целью изобретения является повышение точности юстировки при одновременном упрощении конструкции устройства.

Цель достигается тем, что известное устройство для юстировки составного плоского зеркала, содержащее оптически соосно расположенные лазер, ной плоскости, и электрически соединенным с выходом преобразовательного блока съемным юстирующим блоком с гибкими вращающимися выходньпки валами, а контрольный блок выполнен в виде фотоэлектрических центрирующих датчиков, расположенных совместно с анализатором на двухкоординатной подвеске, связанной с приводом и установленной на направляющих, причем фотоэлектрические центрирующие датчики электрически соединены с входом преобразовательного блока.

На чертеже показана конструктивная схема устройства для юстировки составного плоского зеркала.

Устройство для юстировки составного плоского зеркала содержит оптически соосно расположенные лазер 1, модулятор 2 и телескопическую систему 3, установленный с возможностью перемещения по направляющим 4, контрольный блок 5 с приводом 6, анализатор 7 и электрически связанный с анализатором 7 по входу и с приводом 6 по выходу преобразовательный блок 8..

Устройство снабжено цилиндрической линзой 9, оптически связанной с

l)26048 телескопической системой 3 для образования лазерной плоскости, и электрически соединенным с выходом преобразовательного блока 8 съемным юстирующим блоком 10 с гибкими вращающимися выходными валами 11, а контрольный блок 5 выполнен в виде фотоэлектрических центрирующих датчиков 12, расположенных совместно с анализатором 7 на двухкоординатной подвеске 13, связанной с приводом 6 и установленной на направляющих 4, причем фотоэлектрические центрирующие датчики 12 электрически соединены с входом преобразовательного бло- 15 ка 8;

Датчики 12 предназначены для определения энергетического центра ла. зерной плоскости. Анализатор 7 фото20 электрический и выполнен по автоколлимационной схеме.

Подвеска 13 установлена на направляющих 4 с помощью каретки 14.

Преобразовательный блок 8 содержит пять одинаковых электронных трактов 15, связанных между собой общим блоком питания 16. Каждый электронный тракт 15 содержит предварительный усилитель 17, выход которого связан с входом синхронного детекто30 ра 18. Выход синхронного детектора

18 связан с входом усилителя мощнос. ти 19, выполненного по схеме усилителя постоянного тока. При необходимости в электронный тракт 15 может быть введена схема автоматической регулировки усиления. Три электронных тракта 15 служат для обработки сигналов с центрирующих датчиков 12 и выработки управляющих сигналов на при40 вод 6. Два электронных тракта 15 служат для обработки сигналов с анализатора 7 и выработки управляющих сигналов на юстирующий блок 10. Преобразовательный блок может содержать

45 визуальные электрические индикаторы, которые подключены к выходам соответствующих синхронных детекторов 18 и служат для визуального контроля сигналов с анализатора 7.

50 с

Юстирующий блок 10 включает электромеханические приводы 20, входы которых подключены к выходу преобразовательного блока 8. К каждому приво- 55 ду 20 присоединен гибкий вал 11 с торцевым гаечным ключом 21, соединяющий электрический привод 20 с юстировочными винтами 22 юстируемой фацеты

23 гелиостата 24.

Юстирующий блок 10 выполнен съемным и может находиться в руках у оператора или быть установлен на подставке для оператора.

Устройство для юстировки составного плоского зеркала работает следующим образом. Перемещая каретку 14 по механическим направляющим 4, устанавливают контрольный блок 5 напротив юстируемой фацеты 23. Лазер 1 устанавливают так, чтобы его оптическая ось пересекала светочувствительные поверхности фотоэлектрических центрирующих датчиков 12 контрольного блока 5. Излучение лазера 1 проходит через модулятор 2 и телескопическую систему 3, которая уменьшает расходимость лазерного пучка. Лазерное излучение разворачивается в плоскость цилиндрической линзой 9. Эту лазерную, плоскость выставляют юстировкой лазера 1 параллельно отражающей поверхности юстируемого гелиостата 24 и принимают за эталон, Величина вырабатываемого фотоэлектрическими датчиками 12 сигнала пропорциональна отклонению энергетических центров датчиков 12 от лазерной плоскости, а направление отклойения определяют по знаку сигнала. Сигналы с фотоэлектрических датчиков 12 поступают в преобразовательный блок 8 и после их усиления и детектирования подают на электромеханический привод6, который перемещает подвеску 13.

Это перемещение приводит к совмещению энергетических центров фотоэлектрических датчиков 12 с лазерной плоскостью, Таким образом, происходит автоматическое ориентирование подвески 13 параллельно, а оптической оси анализатора 7 перпендикулярно эталонной лазерной плоскости.

Анализатор 7 формирует электрические сигналы, пропорциональные азимутальным и угломестным разворотам юстируемой фацеты 23 относительно его оптической оси. Эти сигналы поступают в преобразовательный блок 8, где происходит их усиление и детектирование.

С . выхода блока 8 электрические сигналы поступают на входы юстирующего блока 10. Электрические приводы 20 с помощью гибких валов 11 передают вращение торцовым гаечным ключам 21.

Оператор подсоединяет ключи 21 к юс11? 6048

ВНИИПИ Заказ 4845/1 Тираж 649

Подписное

Произв.-полигр. пр — тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тировочным винтам 22,Это приводит к развороту юсФируемой фацеты 23 до совмещения направления ее нормали с оптической осью анализатора 7. В результате фацета 23 будет отъюстирована, и сигнал с анализатора 7 будет равен нулю. Точность юстировки можно проконтролировать по индикаторам блока 8. После этого отключают электромеханические приводы 20. Перемещением каретки 14 по механическим направляющим 4 устанавливают контрольный блок 5 .напротив следующей фацеты 23. Включают электромеханические приводы 20, и цикл юстировки повторяют.

Устройство может работать также в режиме контроля. При этом информация о положении фацет 23 выдается блоком 8 на схему индикации и может быть записана на регИстрирующий прибор.

Снабжение оптической схемы осветителя (лазер 1, модулятор 2 и телескопическая система 3) цилиндрической линзой 9 в сочетании с выполнением контрольного блока 5 в .виде фотоэлектрических центрирующих дат5 чиков 12 и размещением последних и анализатора 7 на двухкоординатной подвеске 13 с приводом 6 позволяет стабилизировать в пространстве положение оптической оси устройства для юстировки независимо от точности изготовления направляюп;нх 4 при переходе от одной юстнруемой фацеты 23 к другой и тем самым повысить точность юстировки.

Снабжение устройства съемным юстировочным блоком 10 с вращающимися гибкими валами 11 позволяет дополнительно упростить процесс юстировки и конструкцию юстировочного оборудо20 вания.

При этом повышается степень автоматизации процесса юстировки, что, в свою очередь, дополнительно повышает точность юстировки.