Устройство для измерения расстояния до отражающей поверхности

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения крутизны зависимости выходного сигнала от контролируемого расстояния. Устройство состоит из оптически связанных источника 1 излучения, щелевой диафрагмы 2, линзы 4, заслонки 5 с двумя отверстиями, расположенными несимметрично относительно центра заслонки 5, и линзы 8, а также координатно-чувствительного фотоприемника 9. Расстояние между энергетическими центрами пучков, прошедших различные отверстия заслонки 5 и сфокусированных на фотоприемник 9, зависит от расстояния до контролируемой поверхности 13. 1 п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э 6 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР фр

-i)

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733743/28 (22) 30.08.89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 î

Щпр f (71) Научно-исследовательский технологический институт оптического станкостроения и вакуумной техники (72) П, А. Санников (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1320663, кл. G 01 В 21/00, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

„„5LI 1670410 А1 (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения крутизны заВисимости Выходного сигнала от контролируемого расстояния. Устройство состоит из оптически связанных источника

1 излучения, щелевой диафрагмы 2, линзы 4. заслонки 5 с двумя отверстиями, расположенными несимметрично относительно центра заслонки 5, и линзы 8, а также координатночувствительного фотоприемника 9. Расстояние между энергетическими центрами пучков, прошедших различные отверстия заслонки 5 и сфокусированных на фотоприемник 9, зависит от расстояния до контролируемой поверхности 13. 2 ил.

1670410

Изобретение относится к контрольноизмерителbной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля расстояния до GGb< êòç.

Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения крутизны зависимос1и выход«юго сигнала от контролируемого расстояния.

На фиг. 1 изображена блок-схема уст- 10 ройства; на фиг. 2 — заслонка 2 с двумя

«1розра lllbl«4и <<÷ýñòêýìè, Устройство состоит из ог«тически связанных источника 1 излучения, щелевой диафрагмы 2, светоделителя 3, линзы 4, 15 заслонки 5 с двумя прозрачными участками 6 и 7, расположенными несимметрично о ос«тельно центра заслонки 5, и линзы

8, предназначенной для оптическои связ««с ко««тролируемой отражающей повер- 20 х «<остью образу«ощих оптический блок, и последовательно соединенных координат::,е- Iyl:.ст«««тель«1ого фотоприемника 9, оптич< ски связанного с линзой 4 через светоделитель 3, блоков 10 и 11 обработки 25 и ««««дикации, поверхность 12 заслонки 5, обращенная к линзе 8, выполнена зеркальI IOй.

Устройство работает следующим образом. 30

Измеряют расстояние до отражающей

«lobe;axIloc1Ia 13.

Осевым перемещением оптического блока совмеща«от фокальную плоскость линзы 8 с отражающей поверхностью 13. 35

Г!учик излучения QT источника 1 проходит щелеву«о диафрагму 2, светодел«лтель 3, коллимируется г«««нзой 4, проходит через у .лсток 6 заслонки 5, фокусируетсч линзой

8 на контролируемую поверхность 13, от- 40 ражае«ся от нее, проходит в обратном ходе через линзу 8, зеркально отражается от поверхнос«и 12 заслонки 5, вновь фокусиpye1c«I кeelc.. от»е», проходит через линзу 8 и 45

«<розрачный участок 6 заслонк «5 и фокусирус1ся линзе,14 I«3 фотоприемник 9.

Второй пучок излучения от источника 1 в такой же последовательности проходит элементы устройства, но через прозрачный участок 7 заслонки 5. В блоке 10 обрабатывают сигналы с фотоприемника 9, определя«от расстряние (между энергетическими центрами сфокусированных пучков, которое индицируется блоком 11.

Величину смещения поверхности 13 от фокальной плоскости линзы 8 вычисляют по формуле

,6

2 (f«+M)(D+d)

fx=E Eî, где M — расстояние от фокальной плоскости линзы 4 до фотоприемника 9;

11 и 6 — фокусные расстояния линз 4 и 8

I соответственно;

d u D — минимальный и максимальный диаметры окружностей с центром на оптической оси линз 4 и 8, между которыми расположены прозрачные участки б и 7 заслонки 5, 1 — расстояние между центрами пучков при совпадении плоскости поверхности 13 с фокальной плоскостью линзы 8.

Формула изобретения

Устройство для измерения расстояния до отражающей поверхности, содержащее оптически связанные источник излучения, щелевую диафрагму, светоделитель, первую линзу и вторую линзу, предназначенную для оптической связи с контролируемой поверхностью, последовательно соединенные координатно-чувствительный фотоприемник, оптически связанный с первой линзой через светоделитель. блок обработки и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности оно снабжено заслонкой с двумя отверстиями, расположенными несимметрично относительно центра заслонки. заслонка расположена между первой и второй линзами, поичем поверхность заслонки, обращенная к второй линзе, выполнена зеркальной.

Составитель М. Кузнецов

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 комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101