Устройство для измерения отклонения от прямолинейности

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения путем увеличения крутизны статической характеристики преобразования измеряемый параметр - отклонение светового луча. Устройство содержит лазер 1, ретроотражатели 2 и 5, причем ретроотражатель 2 выполнен с окном 3 в вершине и установлен вершиной к лазеру 1, ретроотражатель 5 выполнен со светоделительными гранями. Подобное вьшолнение и расположение ретроотражателей приводит к многократным переотражениям луча лазера 1, что-j в, свою очередь, приводит к повышению точности. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1441203 A 1 (я) 4 G Ol В 21/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4275282/24-28 (22) 03.07.87 (46) 30.11.88. Бюл. У 44 (71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) В. И. Юрлов и В. В. Пузырев (53) 531.7(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 370462, кл. G 01 В 11/30, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения путем увеличения крутизны статической характеристики преобразования измеряемый параметр — отклонение светового луча. Устройство содержит лазер 1, ретроотражатели 2 и 5, причем ретроотражатель 2 выполнен с окном 3 в вершине и установлен вершиной к лазеру 1, ретроотражатель 5 выполнен со светоделительными гранями. Подобное выполнение и расположение ретроотражателей приводит к многократным переотражениям луча лазера 1, что в свою очередь, приводит к повышению точности. 1 ил

1441 203

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть

1 использовано для измерения непрямолинейности и взаимного смещения различных частей технологического оборудо5 вания.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем увеличения крутизны статической характеристики пре- 10 образования измеряемый параметр— отклонение светового луча.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит лазер 1, первый ретроотражатель 2 установленный по ходу луча лазера 1 на одном основании с лазером l, причем ретроотражатель 2 выполнен с прозрачным окном 3 в вершине и установлен вершиной Zp к лазеру 1, измерительную каретку 4, второй ретроотражатель 5, установленный на измерительной каретке 4 навстречу первому ретроотражателю 2, причем грани ретроотражателя 5 выпол- 25 иены светоделящими, панорамный фотоприемник 6, установленный за ретроотражателем 5 по ходу световых лучей, электронную схему, состоящую их блока 7 определения числа световых лучей,30 вход которого подключен к выходу фотоприемника 6, блока 8 определения координат периферийного пятна, вход которого также подключен к в ходу фото/ приемника 6, и блока 9 управления и вычисления, тактовые выходы которого подключены к управляющему входу фотоприемника 6 и тактовым входам блоков 7 и 8.

Устройство работает следующим щ образом.

Лазерный луч от лазера 1, пройдя окно 3 ретроотражателя 2, попадает на светоделительную Грань ретроотражателя 5, установленного жестко на перемещающейся вдоль лазерного луча каретке 4, и делится на два луча, один луч проходит прямо и попадает на фотоприемник 6, другой попадает на противоположную светОделительную грань, где частично отражается от нее и направляется на отражающие грани ретроотражателя 2, отразившись от ретроотражателя 2, луч опять попадает на светоделительную грань ретроотражателя 5, где опять делится на два луча, один из которых проходит прямо и попадает на фотоприемник 6, а .отраженный луч возврашается снова к ретроотражателю 2. Такое распространение луча происходит в пределах апертуры ретроотражателя 2 и 5.

Количество световых пятен на фотоприемнике 6 соответствует количеству переотражений °

При поперечном смещении каретки 4 с установленным на ней ретроотражателем 5 на величину 4 Х происходит смещение световых пятен. Центральное световое пятно 10, полученное от грямо прошедшего луча лазера, будет совпадать с центром фотоприемника 6, первое переотраженное световое пятно, полученное в результате первого переотражения, будет отстоять на фотоприемнике на расстоянии 2 0Х от центрального светового пятна, второе переотраженное световое пятно будет отстоять от центрального светового пятна на расстоянии 4 3 Х и т.д, Последнее световое пятно, получеííîе после N-ro переотражения, будет отстоять на расстоянии 2 NdX от центрального светового пятна, где N— число переотражений. Фотоприемник 6 осуществляет считывание оптического изображения путем развертки его по времени по сигналу от блока 9. При этом каждое световое пятно отображается в виде импульса, форма которого соответствует распределению интенсивности света в данном случае. Количество импульсов, равное количеству световых пятен, считается блоком 7.

Периферийным световым пятнам !1 является наиболее отдаленное последнее световое пятно от центрального светового пятна в пределах апертуры.

Оно определяется сравнением значений координат всех световых пятен в блоке

8 определения координат периферийного светового пятна. На блок 9 поступает информация о количестве световых пятен m = N + 1 от блока 7 и координате у периферийного светового пятна от блока 8. Блок 9 осуществляет вычисление значений Х по формуле

dX

Р Р

2 (m — 1) 2 N

При этом ошибка измерения dp обусловлена флуктуациями энергетического центра светового пятна, а также погрешностью позиционно-чувствительного фотоприемника и уменьшается в 2 N раз.

203

Составитель М. Кузнецов.-.

Редактор М. Келемеш Техред. Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 6276/43 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э 1441

Кроме того, блок 9 управляет работой блоков 7 и 8.

Формула изобретения

Устройство для измерения отклонения от прямолинейности, содержащее лазер, два ретроотражателя, оптически связанных с лазером, первый из которых ус" тановлен неподвижно, вершиной к лазеру, измерительную каретку, на которой установлен второй ретроотражатель, встречно первому ретроотражателю, фотоприемник, оптически связанный с рет-)g роотражателями, электронную схему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, . с целью повышения точности, первый ретроотражатель выполнен с прозрачным окном в вершине и установлен так, 2р что оптическая ось лазера проходит через его вершину, грани второго ретроотражателя выполнены полупрозрачными, фотоприемник выполнен панорамным, а электронная схема BblJIoJIHeHG в виде блока определения координаты периферийного светового пятна, блока определения числа световых пятен и блока управления и вычисления, причем входы блоков определения числа световых пятен и определения координаты периферийного пятна подключены к выходам фотоприемников, выходы блоков определения числа световых пятен и определения координаты периферийного пятна подключены к вычислительным входам блока управления и вычисления, а тактовые выходы блока управления и вычисления подключены к тактовым входам блоков определения числа сгетовых пятен и определения координаты периферийного пятна и к управляющему входу фотоприемника.