Бесконтактный датчик геометрических размеров стекловолокна

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности бесконтактного фотоэлектрического датчика геометрических размеров стекловолокна путем электростатической стабилизации его положения в зоне фокального штриха, формируемого оптической системой датчика. Для обеспечения стабилизации положения контролируемого стекловолокна 4 в зоне измерения волокно пропускают через две пары втулок-электродов 6, 7 и 8, 9, подключенных к полюсам источника 5 высокого напряжения постоянного тока. Под действием электростатических сил, возникающих в зазорах между этими втулками-электродами, стекловолокно втягивается в область более сильного электростатического поля, за счет чего его положение стабилизируется в зоне фокального штриха и устраняются его вибрации и колебания. Вследствие этого повышается устойчивость и упрощается интерференционная картина, возникающая в плоскости приемного экрана 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

- СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 В 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 532000 (21) 4347917/25-28 (22) 21.12.87 (46) 30.07 ° 89. Бюл. № 28 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Н.И.Гиниятуллин, 3.М.Хасанов, P,È.Þñóïîâà и А.А.Коршунов (53) 621 317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 532000, кл. G 01 В 9/02, 1974. (54) ВЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ СТЕКЛОВОЛОКНА

„„SU„„1497452 A 2

2 (57) Измерение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности бесконтактного фотоэлектрического датчика геометрических размеров стекловолокна путем электростатической стабилизации его положения в зоне фокального штриха, формируемого оптической системой датчика. Для обеспечения стабилизации положения контролируемого стекловолокна 4 в зоне измерения волокно пропускают через две пары втулок-электродов 6, 7 и 8, 9, подключенных к по1497452 люсам источника 5 высокого напряжения постоянного тока. Под действием электростатических сил, возникающих в зазорах между этими втулками-электродами, стекловолокно втягивается в область более сильного электростатического поля, за счет чего его полоИзобретение относится к измери" тельной технике и является усовершенствованием бесконтактного фотоэлектрического датчика геометрических размеров стекловолокна по авт.св.

Р 532000.

Цель изобретения — повышение точ- 20 ности измерения размеров путем обеспечения электростатической стабилизации положения стекловолокна в зоне фокального штриха, формируемого оптической системой датчика. 25

На фиг. 1 представлена принципи-.1.. альная схема датчика; на фиг. 2— одна из пар втулок-электродов, разрез.

Бесконтактный датчик геометричес- 30 ких размеров стекловолокна содержит монохроматический источник 1 света, оптическую систему 2, включающую по

»крайней мере один элемент, обладающий цилиндрической симметрией в плоскости35 перпендикулярной оптической оси системы, и приемный экран 3. Плоскость симметрии укаэанного цилиндрического элемента, проходящая через цилиндрическую образующую, наклонена к оси 0 контролируемого .волокна 4 на угол, где 20 (о (70, а апертурный угол Ц» в этой плоскости — 10 (M < 90 . Датчик снабжен источником 5 высокого напряжения постоянного тока и двумя парами 6, 7 и 8, 9 втулок-электродов, подключенных к источнику 5 и разме-,. щенных концентрично с контролируемым волокном 4 по обе стороны фокального штриха, формируемого оптической системой. Втулки-электроды 6, 7 и 8,. 9 закреплены на диэлектрических подложках 10 и 11 соответственно и под-! соединены клеммами 12 и 13 к положительному полюсу, а клеммами 14, 15— к отрицательному заземленному полюсу источника 5. Для повьппения эффектив-.. ности работы системы электростатической стабилизации положения стекложение стабилизируется в зоне фокального штриха и устраняются его вибрации и колебания. Вследствие этого повьппается устойчивость и упрощается интерференционная картина, возникающая в плоскости приемного экрана 3.

2 ил. волокна 4 втулки-электроды в парах обращены один к другому своими полусферическими наконечниками, а осевые отверстия в них выполнены сужающимися.

Датчик работает следующим образом.

Контролируемое стекловолокно 4 пропускают через отверстия в. парах втулок-электродов 6, 7 и 8,, 9, вследствие чего под действием электростатических сил, возникающих в зазоре между этими втулками-электродами при подключении их к источнику 5, стекловолокно 4 втягивается в облаеть с более сильным электрическим полем и ориентируется в пространстве в соответствии с конфигурацией и зарядом втулок-электродов. Свет от монохроматического источника 1 формируется при помощи оптической системы 2 в фокальный штрих, перпендикулярный оси стекловолокна 4, При этом одна часть лучей от источника 1 отражается от наружной поверхности стекловолокна, а другая, преломляясь,,проходит внутрь стекловолокна и отражается от его внутренней поверхности. В результате в плоскости приемного экрана 3 образуются интерференционные полосы, расстояние между которыми зависит как от размеров наружного и внутреннего. диаметра контролируемого стекловолокна, так и от расстояния между стекловолокном 4 и приемным экраном

3. Под воздействием электрического поля, образующегося между парами втулок-электродов, обеспечивается . надежная стабилизация положения стекловолокна 4 в зоне фокального штриха, устраняется вибрация в радиальной плоскости и колебания в .осевом направl ленин, вследствие чего повьппается устойчивость и упрощается наблюдаемая на приемном экране 3 интерференцион ная картина, а точность измерений по". вьппается в несколько раз.

5 1497452

10(11) Составитель Л.Гуськов

Техред М.Ходанич Корректор ..С 1екмар

Редактор Н.Горват

Заказ 4429/41 Тираж 683 Подписное

ВНИИПО 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

Датчик может найти широкое приме,нение в точном машиностроении, электротехнической промышленности и других отраслях для контроля размеров различных протяженных объектов в процессе их изготовления и при наличии неблагоприятных условий контроля— вибраций, толчков, ударов.

Формула изобретения

Бесконтактный датчик геометричес-. ких размеров. стекловолокна по авт.св. N - 532000, о т л и ч а ю,— шийся тем, что, с целью повы- шения точности .путем электростати5 ческой стабилизации положения ° стекловолокна, он снабжен источником высокого напряжения постоянного тока и двумя парами установленных по обе. стороны оптической системы и пбдклю1ð ченных к источнику втулок-электродбв с полусферическими наконечниками, обращенными в каждой паре друг к другу.