Патент ссср 156299

 

Класс 6 Olb; 42Ь, 12аа

Ма 156299

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л8 1б4

Ъ

Иностранец

КУРТ ШУХ (Германская Демократическая Республика) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН, ОСНОВАННЫЙ

НА ПРИНЦИПЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА

Заявлено 12 декабря 1961 г. за М 755250,(25-8 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» Х 15 за 1963 г.

Известен способ измерения длин, основанный на принципе интерференции света, с непрерывным счетом интерференцHQHHblx полос. с одной перемещаемой измерительной плоскостью и расположенными рядом двумя плоскостями сравнения. Но этим способом не достигается повышенная точность и автоматизация измерения.

Сущность предложенного способа заключается в том, что для повышения точности и автоматизации измерения в управляющих устройствах плоскости сравнения поочередно перемещают относительно одной неподвижной плоскости сравнения так, чтобы изменение длин хода пучка лучей сравнения не превышало двойную когерентную длину применяемого света.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены три возможные схемы устройства для измерения длин по описываемому способу; на фиг. 4 — вид на детали устройства сверху; на фиг. 5 — устройство в разрезе.

Источник 1 света с помощbEO конденсатора 2 отражается в плоскости отверстия 8, совпадающей с фокальной плоскостью коллиматорного объектива 4. В параллельном пучке лучей б объектива коллиматора находятся кубы-светоделители 6, разделяющие параллельный пучок на измерительные пучки 7 и пучки 8 сравнения. Измерительные пучки направляются через плоские зеркала 9 на измерительные плоскости в виде прямоугольных призм 10, постоянно отклоняющих измерительные пучки на 180, Отраженные таким образом пучки отклоняются зерка№ 156299 лами 11 в направлении кубов-светоделителей 18. Измерительный пучок дополнительно делится кубом-оветоделителем !2.

Пучки 8 сравнения разделяются другими кубами-светоделителями 14 на два частичных пучка 15 и 1á. Один из них направляется непосредственно на одну плоскость сравнения, оформленную в виде прямоугольной призмы !7, а другой через плоское зеркало 18 на вторую плоскость сравнения — прямоугольную призму 19. Пучки сравнения отражаются так же, как измерительные пучки 7.

Идущие от призм 17 и 19 пучки сравнения с помощью кубов-све1оделителе11 20 и плоских зеркал 21 направляются на кубы-светоделители 18, где соединяются с измерительными пучками 7. Каждый пучок сравнения может перекрываться диафрагмой 22 или 28.

После соединения измерительных пучков 7 с пучками 8 сравнения в кубах-светоделителях !8 суммарные пучки направляются на собирательные линзы 24, формирующие систему интерференционных полос в плоскости вблизи двухщелевых диафрагм 25.

При перемещении призм 10 интерференционные полосы пропускаются через щели диафрагм 25. Возникающие при этом световые импульсы попадают через дахпризмы 2б на фотоэлементы 27, преобразующие световые импульсы в электрические, обрабатываемые и используемые агрегатами 28, оснащенными электронным датчиком импульсов, дискриминатором и счетчиком.

С помощью какого-либо приводного устройства призма 10 плавно перемещается в направлении стрелки А, в то время как призма 17 остается неподвижной. При этом интерференционные полосы, прОХО дящие через д вухщелевую диафрагму, образуют световые импульсы, поступающие через дахпризму 28 сначала на левый фотоэлемент, затем на правый. По промежутку времени между соответствующими импульсами фототоков электронными устройствами агрегатов 28 автоматически определяют направление и величину перемещения измерительной плоскости. Измерение производят перемещением призм 10 в направлении стрелки А и подсчетом количества импульсов фототоков.

Во время суммарного взаимодействия призм 10 и 17, призма 19, выключенная из работы диафрагмой 28 или с помощью агрегатов 28, перемещается на величину, немного меньшую двойной когерентной длины применяемого света. В этом положении призма 19 может служить плоскостью сравнения, если расстояние между призмами 10 и !7 станет настолько большим, что контрастность иптерференционных полос, образуемых ходами пучков 7 и 15, и следовательно, доля перемен. ного тока фототоков будет недостаточной для образования измерительных импульсов. После перемещения призмы 19 происходит ее автоматическая фиксация и при увеличении расстояния между призмами

10 и 17 до предельного происходит автоматическое выключение из взаимодействия призмы 17 и включение призмы 19, уже находящейся в новом положении. Переключение пучков лучей производится диафрагмами 22 и 28, либо электронными коммутаторами 29. Затем автоматически освобождается и перемещается призма 17, после чего происходит включение в работу проходящего через нее пучка. Этот процесс непрерывно повторяется, пока не закончится измерение.

При смене плоскостей сравнения на короткое время образуются две системы интерференционных полос, накладывающихся друг на друга. Поэтому смену плоскостей сравнения необходимо производить в От м01!снт, когда расстояг1ие 11змер11тельной1 Г!лоскости От cTBpOil Ilлоскости сравнеГния превышает расстоянис измерительной плоскости от новой плсскосги сравнения. Тогда контрастность полученной новой системы интерференционных полос будет выше контрастности старой системы и, следовательно, получится фототок, образующий однозначный измерительный импульс.

Устройство для измерения длин по предлагаемому способу монтируется на станине 30, по направляющим 31 которой передвигается суппорт 32 с закрепленной на нем призмой 10. Станина имеет две опоры 33, по которым перемещается двое салазок 34, имеющих в плане вид угольников, Салазки имеют направляющие пазы 35 и ролики 36, с помощью которых перемещаются по опорам. На салазках закреплены призмы 17 и 19.

К суппорту крепятся две шестерни 37, находящиеся в зацеплении с укрепленными на станине рейками 38. На шестернях укреплены рычаги 39 с поводками 40. При измерении суппорт с призмой 10 передвигается вдоль станины, что приводит к вращению шестерен. Поводок одной из шестерен входит в направляющий паз одних салазок и перемещает их вместе с призмой 17 или 19 вдоль станины на величину, немного меньшую двойной когерентной длины применяемого света.

После этого поводок выходит из направляющего паза, и перемещение салазок прекращается, а поводок другой шестерни передвигает другие салазки.

Закрепляются салазки зажимами 41, прижнмаемыми колодками

-12 к опорам при заполнении сжатым воздухом камер 43, имеющих с одной стороны патрубки 44 для подвода сжатого воздуха, а с другой— мембраны 45. При заполнении камеры сжатым воздухом мембрана

HB зажим, который cBDHAtH Koлодками прижимается опорам. Одновременно салазки прижимаются к опорам и таким образом происходит их фиксация.

Предмет изобретения

Способ измерения длин, основанный на принципе интерференции света, с непрерывным счетом интерференционных полос, с применением одной перемещаемой измерительной плоскостью и расположенными рядом двумя плоскостями сравнения, отличающийся тем. что, с целью повышения точности )i автоматизации процессов измерения в управляющих устройствах, плоскости сравнения поочередно перемещают в процессе измерения относительно одной неподвижной плоскости сравнения так, чтобы изменение длин соответствующего хода пучк-

::ó÷åé сравнения не превышало двойную когерентную длину применяемого света. °

35 37

f7

33 Л 9 Риг <

4-З 34 35 37 35,7f

32 Зд 77 34 40 44

4/,Ц 45 fÓ иг 5

Составитель А. Савостин

Редактор П. Ф. Старцева Текред Т. П. Курилко

Корректор M. И. Эльмус

Типография, пр. Сапунова, 2.

Г1одп. к печ. 20/V111 — 63 r Формат бум. 70 X 108>, !я Объем 0.6! нзп. л.

Зак. 2112/0 Тираж 900 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Госупарствечного комитета по лелям нзобретеннш н открытиб СССР

Москва, Центр. пр, Серова,,z. 4.