Фотоэлектрическое устройство для измерения отклонения

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение информативности за счет измерения по двум координатам. Устройство имеет ряд установленных вдоль опорной оптической оси марок с двумя щелями под углом друг к другу. В процессе измерения марка перемещается с помощью электродвигателей от базового положения до последовательного пересечения щелей марки с оптическим лучем, при этом считается число импульсов N<SB POS="POST">1</SB> и N<SB POS="POST">2</SB>, пропорциональных перемещению первой щели от базового положения до опорного оптического луча и оптического луча между щелями, что соответствует перемещению по координатам Х и У. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (T

О

С)

Од (21) 4618721/28 (22) 12.12.88 (46) 15.08.91, Бюл. ¹ 30 (71) Ташкентский политехнический институт им. А. P. Бируни (72) Н. M. Захидов (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1404816, кл. G 01 В 11/30, 1985. (54) Ф ОТО ЭЛ Е КТРИЧ ЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышеИзобретение относится к измерительной технике и может применяться в геодезическом приборостроении, в частности при створных измерениях относительно светового луча, при контроле прямолинейности при наблюдении за деформациями и смещениями гидротехнических сооружений.

Цель изобретения — повышение информативности за счет измерения по двум координатам.

На фиг. 1 изображена марка со щелями; на фиг. 2 — оптомеханическая часть схемы устройства; на фиг. 3 — электронная часть схемы устройства; на фиг. 4 — различные положения марки относительно световой оси; на фиг. 5 — графики сигналов, соответствующие положениям марок на фиг. 4..

Устройство состоит иэ анализирующих элементов, каждый в виде прямоугольной марки 1, с двумя расположенными под углом щелями 2 и 3, одна из которых расположена вдоль стороны марки 1. Марка 1 связана со стержнем 4 с насечками и шес„„ ЦÄÄ 1670403 А1 ние информативности за счет измерения по двум координатам. Устройство имеет ряд установленных вдоль опорной оптической оси марок с двумя щелями под углом друг к другу. В процессе измерения марка перемещается с помощью электродвигателей от базового положения до последовательного пересечения щелей марки с оптическим лучом, при этом считается число импульсов ni и п2, пропорциональныхперемещению первой щели от базового положения до опорного оптического луча и оптического луча между щелями, что соответствует перемещению по координатам Х и У. 5 ил. терней 5, представляющей собой реечный механизм, приводимый в движение соответствующим электродвигателем 6 посредством редукторной передачи 7, связанной с соответствующим датчиком 8 "угол — код" и ограничительного выключателя 9, источника 10 излучения, собирающих линз 11 и 12 в фокусе которых установлены источник 10 и фотоприемник 13, образующих опорную световую линию, относительно которой определяется смещение, электронной схемы. из двух триггеров 14 и 15, триггера 16 Шмидта, электронных ключей 17 — 20, пересчетных схем 21 и 22, логического элемента НЕ-ИЛИ

23 и двух индикаторов 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии марка 1 находится в нижнем положении, т. е. вне зоны световой опорной линии. Световая энергия от источника 10 посредством линз 11 и 12 попадает нв фотоприемник 13 (фиг, 2). При подаче команды на измерение включается

1ь,0403

;3« ." ip 3д33и3;33»ль 6. при ЭтОм ларка 1 при

IInr1c3!Ill! р»дук горнои передачи 7 и реечногo 1г:„3 - зма начиíаеT перемещаться

BB»pë, датчик 8 угол код навина»т вырабаTuBBTI, импульсы. Сигнал с фотоприемника 13 посгупает одновременно на триггер

16 Шмидта и двухвходовый триггер 14, при которо3л открывается правое плечо (в исход33ом состоянии открыто левое плечо, ф111. 3). открывается электронный ключ 18 и импульсь3 с датчика 8 угол-код начинает поступать на пересчетную схему 21 и индика1ор 24, Хотя триггер 16 открыт, импульсы с даг"ика 8 угол-код поступать не будут, так как левое плечо триггера 14 закрыто, соответственно закрыт и электронный ключ 19. Марка 1, двигаясь в вертикальном

II;Iliрпвл»нии, перекрывает световой поток, триггер 16 принигла»т закрытое состояние.

Прг3,«,.311г Злись вь3ше, марка 1 достигает такого полож»ния, при котором световой пo. ov. сквозь IIL<3ль 2 начинает поступать на фотопри»г1!IIIK 13, Сигнал с фотопривмнихВ перев!3ди; правое плечо в закрытое состо1333ие, при этом электро33ный ключ 18 элкрываегся, о3крывается электронный ключ 19, сигнал одновременно открывает тр,;г3»p 16, îTI .рыпается электрг нный ключ

20, и.1пульсы с датчика 8 поступают через триггер 15 на пересчетну3о схеглу 21 и 22 и индикаторы 24 L125 с половинной частотой, так как триггер 15 работает в пересчетном режиме. Б результате продвижения Марка 1 опя1ь пер»крь3вает световой поток, закрывается TpL1I Ipp 16 и соответственно электро,3ный ключ 20, при этом открывается логичес«.и элемент НЕ-ИЛИ 23, так как право". пл Io триггера 14, выходтриггера 16 прl1!!имаloт нулевое состояние, выходной

cL1I!IB;I логического элемента 23 выдает сиг3гал 111кслци11«игла импульсов пересчетной схе>1I, 21 и IIB индикаторе 24 регистрируется число п3, пропорциональное величине смеще3331я относительно опорного луча в вертикаль13ом направлеl!111 (фиг. 4). Логический элемент?3 од13овременно открывает элекTpnIIIII.3й ключ 17, при котором импульгы с датчика 8 VIB!L1!ialoT поступать на пересчетную схему 22 и индикатор 25. Марка 1, ПРОДВИГаЯСЬ, ДОСгИГаЕT таКОГО ПОЛОЖЕНИЯ, пр11 vo onol1 Опорный CI. етовой сигнал на«и33ает прокоди1ь сv.âoçi- щель 3 л1арки 1, в,.ледствие ло3 и-I»cvL!31 элемент 23 за кры вае1 «, так к; к BI3хпд TpL1I ãåðà 16 и. 33равое плечо 1 р и 3 1 е 10 а,1 принимают от к р ы т о е

cocTo«I закр«3вается электронный клю-I 17 и гчет на перес Зетной схеме 22 пр»краша»1ся. на индикаторе 25 фиксирует.-.я Bp . 1ч,111,3 и; см»331»н11я. зависящая

îT . Ори: o! IT» «I, III3ã 3 положения объек га от25

55 носи1»льно опорной световои линии. Если марка расположена правее от опорного луча (фиг. 4, левый чертеж), то расстояние между пересечениями участков щелей 2 и 3 при движении марки 1 в вертикальном направлении (вверх) относительно больше, чем при расположении марки 1 левее относительно опорного луча, соответственно больше или гленьше число импульсов и> и п2.

То же наблюдается при определении величины смещения в вертикальном направлении. Для ограничения величины смещения марки 1 в вертикальном направлении введен ограничительный выключатель 9, посредством которого марка устанавливается в исходное положение. Далее включаются вторая, третья и последующие предварительно установленные в контрольных точках марки 1, Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для измерения отклонения, содержащее оптически связанные и последовательно расположенные источник излучения, промежуточные анализирующие элементы, устанавливаемые в контрольных точках обьекта с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси источника, и фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности эа счет измерения по двум координатам, оно снабжено датчиками угол-код, связанными с соответствующими электродвигателями, электронной схемой, предназначенной для подключения к соответствующему датчику угол-код и выполненной в виде триггера

Шмидта, двух триггеров, четырех электронных ключей, элемента НЕ-ИЛИ, двух пересчетных схем и двух индикаторов, выход фотоприемника подключен к входу второго триггера и триггера Шмидта, связанного с первым электронным ключом, выход которого подключен к первым входа л пересчетных схем, а второй вход через первый триггер и второй электронный ключ подключен к выходу датчика угол-код. выход которого параллельно подключен через третий и четвертый электронные ключи к первым входам пер счетных схем, второй вход четвертого ключа связан с выходом элемента

НЕ-ИЛИ, входы которого соединены с выходами триг1ера Шмидта и одним из выходов вгОрогО триггера. второй выход кОтОрОгО связан с вторым входом второ1о ключа, а выходы пересчетнь3х схем связаны с соответствующими индикато1:а ли, анализиру;о щие элементы связываются с обьектом ки нема г лчески, уста н «влива1отся вне зоны действия оптического луча каждый -:;на31l1670403 зирующий элемент выполнен в виде flpAMQугольной Màðки с двумя расположенными под углом одна к другой щелями, одна из которых размещена вдоль стороны марки, перпендикулярной направлению ее переме щения.

1б70403

Составитель Е. Глазкова

Редактор М Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 2738 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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