Устройство для измерения непрямолинейности

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения прямолинейности направляющих в машиностроении за счет смещения дифракционной картины с помощью наклона плоскопараллельной пластинки. Коллимированный лазерный пучок направляют вдоль контролируемого створа 11 на дифракционную щель, образованную двумя пространственно разнесенными непрозрачными полуплоскостями 4 и 6, одна из которых 4 скреплена с маркой 3, предназначенной для перемещения вдоль контролируемого объекта. Излучение, прошедшее дифракционную щель, фокусируют объективом 7 на диафрагме 8, которая выделяет из распределения освещенности зону соответствующую одному из минимумов освещенности. При отклонении объекта от прямолинейности изменяется ширина дифракционной щели, приводящая к смещению дифракционного минимума. Совмещение смещенного минимума освещенности с диафрагмой 8 осуществляют наклоном плоскопараллельной пластинки 5, по значению угла наклона которой вычисляют величину отклонения от прямолинейности. 1 ил.

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1474458 A1 (51)4 С 01 В 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4228184/24-28 (22) 27.02.87 (46) 23,04,89. Бюл. N - 15 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) А.А.Арефьев, Б.В.Старостенко, Ю.П.Здоркин и А.Н.Илюхин (53) 531 ° 715.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1451540, 13.12.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ (57) Изобретение относится к конт-. рольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения прямолинейности направляющих в машиностроении за счет смещения дифракционной картины с помощью наклона плоскопараллельной пластинки. Коллимированный лазерный пучок направляют вдоль контролируемого створа 11 на дифракционную щель, образованную двумя пространственно разнесенными непрозрачными полуплоскостями 4 и 6, одна из которых 4 скреплена с маркой 3, предназначенной для перемещения вдоль контролируемого объекта. Излучение, прошедшее дифракционную щель, фокусируют объективом 7 на диафрагме 8, которая выделяет из распределения освещенности зону, соответствующую одному из минимумов освещенности. При отклонении объекта от прямолинейности изменяется ширина дифракционной щели, приводящая к смещению дифракционного минимума. Совмещение смещенного минимума освещенности с диафрагмой

8 осуществляют наклоном плоскопараллельной пластинки 5, по значению угла наклона которой вычисляют величину отклонения от прямолинейности.

1 ил.

1474458

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проведения, высокоточных измерений прямолиней5 ности направляющих в машиностроении и приборостроении, а также для проведения створных измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет смещения 10 дифракционной картины с помощью наклона плоскопараллельной пластинки.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит последова- 15 тельно расположенный лазер 1, телескопическую оптическую систему 2, марку 3 с закрепленной на ней первой полуплоскостью 4 дифракционной щели, плоскопараллельную стеклянную плас- 20 тинку 5 с возможностью наклона в, направлении, перпендикулярном краю полуплоскости, вторую полуплоскость б, объектив 7 и диафрагму 8, расположенную в фокальной плоскости объек- 25 тива 7, фотоприемник 9 и блок 10 обработки сигналов, соединенный с фотоприемником.

Устройство работает следующим образом. 30

Сформированный пучок от лазера 1 пропускают вдоль контролируемого ,объекта 11, воздействуя на него . щелью шириной Ь,, образованной полуплоскостями 4 и 6, смещенными одна относительно другой вдоль направления распространения пучка. В фокальной плоскости объектива 7 получают искаженную дифракционную картину.

Затем плавно перемещают вторую полу- 40 плоскость б параллельно самой себе, добиваясь совмещения одного из минимумов дифракционной картины с фиксированной точкой плоскости анализа— диафрагмы 8. При этом расстояние меж- 45 ду полуплоскостями 4 и 6 составит величину h.

Условие минимумов для дифракции на щели с разнесенными полуплоскостями 4 и 6, между которыми расположена плоскопараллельная стеклянная пластина толщиной d с показателем преломления и определяется в виде 1 . 2

2Ь sing Ь sin y+d sin q =2mA 55 где m = + 1+2 угловая координата минимумов дифракции, При поперечном смещениии первой полуплоскости щели 4, закрепленной на измерительной марке 3, на величину g Ь при ее перемещении вдоль контролируемого объекта происходит изменение ширины дифракционной щели расстояния между полуплоскостями 4 и 6, что приводит к перераспределению интенсивности дифракционной картины. Для того, чтобы измерить величину ЬЬ, плоскопараллельную пластину

5 поворачивают на угол оЕ, добиваясь повторного совмещения одноименного минимума новой дифракционной картины с фиксированной точкой плоскости анализа (диафрагмой 8).

Условие минимумов в данном случае записывается как

2Ь sing -h sin q>+d — — sin2(M+

2

2п

+g) ° sin(g =2m>, где m=+112...;

b =Ь,+ дЬ!

2 ((а+(р) «а 10

Ы вЂ” угол наклона пластины.

Учитывая, что фиксированный угол дифракции постоянен Op=const), величину отклонения от прямолинейности определяют из зависимости

ЬЬ=Й вЂ” — Г(п-1). sin2 (<+Cp) -2з1п(у .

4п

Выбор параметров плоскопараллельной пластины 5 определяется необходимыми для каждого конкретного случая диапазоном и погрешностью измерений, причем толщина d пластины вычисляется иэ выражения

4п Ъм с

Й

3К (и-1) эin2 (макс+iр) -2s in@> где b,bц„„ — диапазон измеряемых отклонений от прямолинейности;

Ы м.кс максимально допустий наклон пластины, обеспечивающий линейность измерений.

Соответствующим выбором показателя и преломления стекла можно оптимизировать параметры компенсатора (плоскопараллельной пластины).

Составитель Н.Солоухин

Техред Л.Олийнык

Редактор M.Бланар

Корректор Э.Лончакова

Заказ 1881/37 Тираж 683 Подписное ес

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

14744

Формула изобретения

Устройство для измерения непрямолинейности объектов, содержащее последовательно установленный лазер, телескопическую оптическую систему, марку, предназначаемую для размещения на контролируемом объекте, с закрепленной на ней непрозрачной полуплоскостью, вторую непрозрачную полуплоскость, установленную с возможностью перемещения вдоль оптической оси устройства и образующую совместно с первой полуплоскостью дифракционную цепь, объектив, диафрагму, установленную в фокальной плоскости объектива, фотоприемник и блок обработки, электрически соединенный с фотоприемником, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено оптической плоскопараллельной пластинкой, расположенной между непрозрачными полуплоскостями и установленной с возможностью поворота ее вокруг оси, параллельной краям полуплоскостей.