Способ измерения линейных перемещений светоотражающих объектов
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещений светоотражающего объекта в плоскости, нормальной его поверхности . Цель изобретения - повьшенне точности измерения перемещения путем исключения погрешности, обусловленной изменением расстояния до вследствие его перемещениями погрешности , обусловленной смещением точки отсчета, по которой определяется перемещение . Направляют параллельный пучок света на поверхность объекта под острым углом падения . Фиксируют положение центра отраженного от поверхности пучка в двух перпендикулярных к нему плоскостях регистрации , определяют расстояние , от центра пучка на контролируемой поверхности до первой плоскости регистрации перед перемещением контролируемой поверхности, а после перемещения контролируемой поверхности определяют величины а., а смещений центра отраженного от нее пучка в обеих плоскостях регистрации от первоначального его положения на них, п перед перемещением контролируемой поверхности определяют расстояние 1 до второй плоскости регистрации от центра пучка на контролируемой поверхности , а величину h перемещения контролируемой поверхности вычисляют по следующей зависимости: h (а ,-1 t82ji) (1-tp«C-tp3«)cosefcos2j / /sin(2rf+2), t 1/2arctp(a4-a,)/ ,). 2 ИЛ. Q S (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 11/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4192718/24-28 (2?) 09.02.87 (46) 30,07.88. Бюл, Р 28 (72) В.И.Миронченко (53) 531.715.? (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 746203, кл. G 01 Н 9/00, 1978 °
Авторское свидетельство СССР
В 1101673, кл. G 01 В 21/00, 15.10.82 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СВЕТООТРАЖАВ)ЩИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещений светоотражающего объекта в плоскости, нормальной его поверх ности. Цель изобретения — повышение точности измерения перемещения путем исключения погрешности, обусловленной изменением расстояния до объекта вследствие его перемещения,и погрешности, обусловленной смещением точки отсчета, по которой определяется перемещение. Направляют параллельный
„„SU„„1413412 А1 пучок света на поверхность объекта под острым углом падения d . Фиксируют положение центра отраженного от поверхности пучка в двух перпендикулярных к нему плоскостях регистрации, определяют расстояние 1 от центра пучка на контролируемой поверхности до первой плоскости регистрации перед перемещением контролируемой поверхности, а после перемещения контролируемой поверхности определяют величины а ., а смещений центра отраженного от нее пучка в обеих плоскостях регистрации от первоначального его положения на них, перед перемещением контролируемой поверхности определяют расстояние 1 1 до второй плоскости регистрации от центра пучка на контролируемой поверхности, а величину h перемещения контролируемой поверхности вычисляют по следующей зависимости: h = (а.1-1 „й82у) (1 "t8e(йр1) cosetcos2f/
/sin(7d+2g), ф 1/2arctp(a -а1)/
/ И а«11) . 2 ил.
1413412
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещений светоотражающего объекта в плоскости, нормальной к его поверхности.
Цель изобретения — повьппение точности измерения перемещения путем исключения погрешности, обусловлен- 10 ной изменением расстояния до объекта вследствие его перемещения, и погрешности, обусловленной смещением при этом точки отсчета, по которой определяется перемещение. 15
На фиг.1 изображена схема, поясняющая предлагаемый способ измерения, на фиг.2 — принципиальная схема устройства, реализующего данный способ.
Устройство содержит осветитель 1, 20 каретки 2, 3, делительную головку 4, блок 5 регистрации, основание (не показано). Осветитель 1 закреплен на каретке 2, установленной на делительной головке 4, выполненной в виде полудиска. Блок 5 регистрации закреплен на каретке 3, также установленной на делительной головке 4. Каретки 2, 3 установлены на делительной головке 4 с возможностью перемещения 30 по образующей (не показана). Блок 5 регистрации содержит корпус 6 и установленные в нем две тонкие полупрозрачные пластины 7, 8 с нанесенными на них координатными сетками и окуляр 9. 5
Блок 5 регистрации закреплен на каретке 3 так, что при ее движении по делительной головке 4 в любой момент плоскости полупрозрачных пластин 7, 8 нормальны к радиусу полудиска. 40
Способ измерения линейных перемещений светоотражающих объектов осуществляют с помощью данного устройства следующим образом.
Осветитель 1 формирует параллель- 45 ный пучок света. Делительную головку 4 устанавливают на поверхности объекта 10, перемещение которого измеряют так, что центральный луч параллельного пучка света от осветителя 1 лежит в плоскости, перпендику-лярной поверхности объекта 10, и пересекает эту поверхность в заданной точке О„ . Перемещая каретку 2 с осветителем 1, задают по делительной головке 4 острый угол Ы падения пучка на поверхность объекта 10, после чего осветитель 1 закрепляют на основании. Блок 5 регистрации переме2 щают вместе с кареткой 3 до тех пор, пока отраженный от поверхности объекта 10 пучок света не станет перпендикулярен плоскостям P,Р пластин 7, 8, что определяется с помощью окуляра 9 при совпадении положений световых пятен на полупрозрачных пластинах 7, 8. Затем блок 5 .регистрации также закрепляют на основании.
Координаты C и С„ положения центров световых пятен, соответствующих отраженному от объекта 10 световому пучку в плоскостях Р„ и Р соответственно пластин 7, 8, при этом фиксируются.
Расстояния 1 и 1< от точки О отражения светового пучка соответственно до плоскостей пластин 7, 8 также фиксируются при первоначальном поло/ женин объекта 1О. Таким образом, ос- . ветитель 1 и блок 5 регистрации жестко закреплены на основании. Затем убирают делительную головку и перемещают объект 10. При перемещении объекта 10 изменяется положение его поверхности из D „ s D< и, соответственно, lIOJIoxpHHe центров С и
Е световых пятен соответственно в плоскостях Р и Р полупрозрачных пластик 7, 8. Перемещение h = О О з объекта 10 определяется по нормали Х к поверхности объекта в точке О, центра светового пятна при первоначальном положении объекта 10 по формуле (а -l sin(24 + 2 ) где 1 а<-а, у= -arctp — —— 2 1-1 2 Формула получается из рассмотрения геометрии оптического хода падающего и отраженного лучей, координат положения центров пятен, соответствующих пересечению отраженного пучка в первой Р и второй Р плоскостях регистрации при первоначальном D и перемещенном D положениях объекта 10. Через окуляр 9 по координатной стенке на пластине 7 определяют изменение а = С,С положения центра светового пятна в первой плоскости Р регистрации. Так же определяют изменение а = = Е Е положения центра светового 1 2 пятна во,второй плоскости Р регистрации. 3 141Э4 Формула изобретения Способ измерения линейных перемещений светоотражающих объектов, заключающийся в том, что направляют параллельный пучок света на поверхность объекта под острым углом g падения, Фиксируют положение центра отраженного от поверхности пучка в двух перпендикулярных к нему плоскостях регистрации, определяют расстоя10 ние 1 от центра пучка на поверхности объекта до первой плоскости . регистрации, перемещают объект, определяют величины а, а смещений центра отраженного от поверхности 15 пучка соответственно в первой и второй плоскостях регистрации от церво12 4 начального его положения на них н вычисляют величину линейного перемещения объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, определяют перед перемещением объекта расстоянис 1 от центра йучка на поверхности до второй плоскости регистрации, а величину линейного перемещения h объекта вычисляют по следующей зависимости: {а -1 1 а -а y = -arctg 2 12-1 1433432 Составитель Л.Лобзова Техред А.Кравчук Корректор М.Иароши Редактор А.Маковская Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3782/41 Производственно-полиграфическое предприятие г ° У р д> у г Ужго о л. Проектная, 4
