Способ измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния случайных изменений разности хода измерительного и опорного пучков и повышение информативности за счет получения абсолютного значения отклонения. Устройство, реализующее способ, состоит из лазерного излучателя 1 с электромагнитной системой управления излучения, состоящей из катушки 2, расположенной вокруг активной зоны излучателя и блока 3 питания , светоделителя 11, оптически активного элемента 12, поляризационного анализатора 13 и фотоприемника 14. На выходе излучателя 1 формируется излучение с вращающимся вектором поляризации . Смещение элемента 12 приводит к сдвигу фазы вращения вектора поляризации , что приводит к сдвигу фазы сигнала на выходе фотоприемника 14. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. 8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 G 01 В 21/00

ЮИЮ5 "

AATE8TNf

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯЛИ

ПРИ AEHT СССР

1 (2i) 4463253/28 (22) 20.07.88 (46) 28.02.91. Бюл. Р 8 (72) В.В.Полянский и Н.В.Филоненко (53) 531. 7 (088. 8) (56) Короткевич В. П., Ханов В. А.

Со време нные лазерные ин те рфе роме тры.

Наука, 1985, с. 76-78, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ .ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ И ПЛОСКОСТНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике ° Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния случайных изменений разности хода измерительного и опорно„„SU„„1631270 А 1

2 го пучков и повышение информативности за счет получения абсолютного значения отклонения. Устройство, реализующее способ, состоит из лазерного излучателя 1 с электромагнитной системой управления излучения, состоящей из катушки 2, расположенной вокруг активной эоны излучателя и блока 3 питания, светоделителя 11, оптически активного элемента 12, поляриэационного анализатора 13 и фотоприемника 14.

На выходе излучателя 1 формируется излучение с вращающимся вектором поляризации, Смещение элемента 12 приводит к сдвигу фазы вращения вектора поляризации, что приводит к сдвигу фазы сигнала на выходе фотоприемника 14.

2 с.п.ф-m», 1 ил.

1631270

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля отклонений геометрических размеров изделий и кон5 троля перемещений.

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения влияния случайных изменений разности хода измерительного, напорного пучков и повыше- 1О ние информативности за счет получения абсолютного значения отклонения.

На чертеже изображена блок-схема устройс тва.

Устройство состоит из лазерного из-15 лучателя 1, электромагнитной системы управления излучением, состоящей из электрически связанных катушки 2, расположенной вокруг активной зоны излучателя 1, и блока 3 питания, канала 20 стабилизации амплитуды поляризационных компонент излучения, состоящего из оптически связанных с излуча,телем 1 фазовой пластинки 4, анизотропной пластинки 5 и двухплощадного фотопри- 25 емника 6,, последовательно соединенных дифференциального усилителя 7, входы которого подключены к выходам фотоприемника 6, усилителя 8 и пьезокорректора 9, расположенного между излучате-.30 лем 1 и пластинкой 4, блока 10 питания, электрически связанного с излучателем 1, оптически связанных с из-. лучателем 1 светоделителя 11, оптически активного элемента 12, предназ- 35 наченного для механической связи с контролируемым объектом и выполненного в виде двух клиньев из право — и левовращающего кварца, поляризационного анализатора 13 и фотоприемника 14, 4р оптически связанных с светоделителем

11 поляризационного анализатора 15 и фотоприемника 16, усилителей 17 и 18, входы которых подключены к выходам фотоприемников 14 и 16 соответственно,45 и блока 19 определения разности фаз.

Способ реализуется устройством следующим образом.

Под действием электромагнитной системы управления излучением вследст>О вие эффекта Зеелгана на выходе излучателя 1 формируется поляризованная по кругу волна, причем вектор поляризации данной волны вращается с частотой З а, зависящей от напряженности

55 магнитного поля внутри катушки 2. С помощью канала стабилизации амплитуд поляризационных компонент осуществляется настройка частоты генерации излучателя 1 на центр нерасщепленной линии генерации излучателя 1, что приводит к стабилизации амплитуды излучения на выходе излучателя 1. С помощью светоделителя 11 происходит разбиение излучения на измерительный и опорные пучки. Анализатор 16 вьделяет линейную поляризационную составляющую излучения опорного пучка, интенсивность которой преобразуется в электрический сигнал фотоприемником 17.

Элемент 12 осуществляет поворот плоскости поляризации излучения измерительного пучка, причем данный поворот зависит от измеряемого смещения элемента 12. Анализатор 13 выделяет линейную поляризационную составляющую излучения измерительного пучка, интенсивность которой преобразуется в электрический сигнал фотоприемником

14. Поворот плоскости поляризации излучения элементом 12 приводит к фазовому сдвигу вращения вектора поляризации в измерительном пучке относительно вращения вектора поляризации в опорном пучке, что, в свою очередь, приводит к сдвигу фаз между сигналами на выходах фотоприемников 14 и 16.

Данный сдвиг фаз регистрируется бло-, ком 19.

Фо рмула из обретения

1. Способ измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности, заключающийся в формировании пучка лазерного излучения, разбиении его на опорный и измерительный пучки и преобразовании интенсивности в измери,тельном пучке в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности, лазерный пучок формируют с вращающимся вектором поляризации, осуществляют сдвиг фазы вращения вектора поляризации в измерительном пучке, пропорциональный измеряемому отклонению., вьделяют линейные поляризационные составляющие излучения в опорном и измерительном пучках, преобразуют интенсивность в опорном пучке во второй электрический сигнал, а об измеряемом отклонении судят по разности фаз двух электрических сигналов.

2. Устройство для измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности, содержащее оптически связанные лазерный излучатель, светоделитель и

Составитель М.Кузнецов

Редактор Е. Копча Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо

Заказ 533 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

1Ь31г7 первый фотоприемник, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности, оно снабжено оптически активным элементом, предназначенным для механической связи с контролируемым объектом и выполненным в виде двух клиньев из правои левовращающих поляризационных материалов, и первого поляризационного анализатора, расположенных между светоделителем и первым фотоприемником по ходу лучей лазерного излучателя, 0 6 оптически связанным с светоделителем вторым поляризационным анализатором и вторым фотоприемником, блоком определения разности фаз, входы которого подключены к выходам фотоприемников соответственно, лазерный излучатель выполнен с электромагнитной системой управления излучением, состоящей из электрически связанных катушки, расположенной вокруг активной зоны излучателя, и блока питания.