Устройство для измерения отклонений от прямолинейности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля отклонения от прямолинейности. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет уменьшения времени измерения в каждой точке контроля. Отражатель 3 устанавливают на контролируемую поверхность 17 в выбранных точках, По электрическому сигналу, пропорциональному сигналу с выхода датчика 6 угловых смещений, дефлектор 9 отклоняет пучок лучей лазера 1 в положения, когда пучок лучей лазера 1 после отражателя 3 будет параллелен линии измерения. Этим обеспечивается более высокая производительность контроля, так как постоянная времени изменения случайных смещений пучка лучей лазера 1 вследствие турбулентности воздуха, не влияет на время контроля, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s 6 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ql

QQ фв.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837628/28 (22) 11.06.90 (46) 30.08.92; Бюл. М 32 (71) Государственный оптический институт им. С.И.Вавилова (72) В.А.Калачиков, В.А.Меркулов и

И. LU.Э цин (56) Langenbeck P. — Feinwerktechn. und

Messtechn, 1977, 85, N 4, s. 177.

Авторское свидетельство СССР

N. 1564492, кл, G 01 В 11/30, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ (57) Изобретение относится к измеритель-. ной технике и может быть использовано для контроля отклонения от прямолинейности.

«5U 1758427А1

Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет уменьшения времени измерения в каждой точке контроля. Отражатель 3 устанавливают на контролируемую поверхность 17 в выбранных точках, По электрическому сигналу, пропорциональному сигналу с выхода датчика 6 угловых смещений, дефлектор 9 отклоняет пучок лучей лазера 1 в положения, когда пучок лучей лазера 1 после отражателя 3 будет параллелен линии измерения, Этим обеспечивается более высокая производительность контроля, так как, постоянная времени изменения случайных смещений пучка лучей лазера 1 вследствие 1 турбулентности воздуха, не влияет на время контроля, 2 ил.

1758427 ний пучка вследствие турбулентности, что сильно увеличивает время между снимаемыми отсчетами.

Цель изобретения — повышение производительности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения отклонений от прямолинейности, содержащем основание, лазер, установленный на основании с возможностью.угловых и линейных смещений относительно линии измерения, отражатель, предназначенный для последовательной установки в различных точках контролируемой поверхности вдоль линии измерения, светоделитель, установленный на основании так, чтобы он был оптически связан через отражатель с лазером, датчик линейных смещений, установленный на основании так, чтобы Dí был оптически связан через светоделитель с отра>катепем, датчик угловых смещений, установленный на аснанании так, чтобы ан был оптически связан

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно — к контролю прямолинейности и плоскостности протяженных поверхностей, например направляющих высокоточных крупногабаритных станков.

Известно устройство дпя измерения отклонений от прямолинейности, содержащее лазер, установленный с возмо>кностью выставления оси лазерного пучка параллельно средней прямой контролируемого профиля, отражатель, выполненный с возможностью установки в выбранных точках на контролируемой поверхности по ходу лазерного пучка и позиционно-чувствительный фотоприемник.

Данное устройство имеет невысокую точность измерений, особенно а условиях сильных турбулентных потоков воздуха

Известно также устройство для иэмере- 20 ния отклонений от прямолинейности, содержащее лазер, установленный с возможностью выставления аси лазерного пучка параллельно средней прямой кантролируемога профиля, отражатель, выполненный с возможностью установки в выбранных точках на контролируемой поверхности по ходу лазерного пучка, датчик линейных смещений. установленный на аси отраженного лазерного пучка, дискриминатор нулевого уровня, вход которого соединен с выходом датчика угловых смещений, устройство выборки, последовательно соединенные блок усреднения и регистратор.

Недостатком данного устройства явпяется низкая производительность процесса измерений, особенно при наличии низкочастотной составляющей случайных смещечерез светоделитель с отражателем, дискриминатор нулевого уровня, вход которого подключен к выходу датчика угловых смещений, блок выборки, информационный вход которого подключен к выходу датчика линейных смещений, а управляющий вход — к выходу дискриминатора, блок усреднения, вход которого подключен к выходу блока выборки, регистратор, вход которого подключен к выходу блока усреднения, дополнительно введены дефлектор, установленный на основании после лазера по ходу пучка лучей лазера, компаратор, неиннертирующий вход которого подключен к общей шине цепей питания датчика угловых смещений, а инвертирующий вход которого подключен к выходу датчика угловых смещений, линия задержки, вход которой подключен к выходу компаратара, интегратор, вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход подключен к управляющему входу дефлектора, На фиг. 1 показана функциональная схема устройства дпя измерения отклонений от прямолинейности; на фиг. 2 — графики, представляющие собой временные зависимости величин напряжения управления, поступающего с выхода интегратора на вход электрически управляемого дефлектора лазерного пучка, выходных показаний датчика угловых смещений и датчика линейных смещений для случая измерений в одной точке трассы. ! (ак видно иэ фиг, 1, устройство для измерения отклонений от прямолинейности содержит основание 1, лазер 2 с телескопической системой 3, установленный на основании с воэможностью угловых и линейных смещений относительно линии измерения

4, для чего предусмотрена подвижка 5, отражатель G,.ïðåäíàçíà÷åèíûé для последовательной установки в различных точках контролируемой поверхности 7 ндал ь линии измерения при помощи подставки 8, светоделитель 9, оптически связанный по оптической оси 10 через отражатель с лазером, датчик линейных смещений 11; аптичсски связанный через светоделитель с отражателем, датчик угловых смещений 12, состоящий иэ объектива 13 и датчика линейных смещений 14, оптически связанный через светоделитель с отражателем, дискриминатор нулевого уровня 15, вход которого подключен к выходу датчика угловых смещений, блок выборки 16, информационный нхад 17 которого подключен к выходу датчика линейных смещений, а управляющий вход 18 — к выходу дискриминатора, блок усреднения 19, состоящий из АЦП 20 и микроЗВМ

21, вход которого подключен к выходу блока

1758427 выборки и регистратор 22, вход которого подключен к выходу блока усреднения, Устройство снабжено дефлектором 23, установленным после лазера по ходу пучка лучей лазера, компаратором 24, неинвертирующий вход которого 25 подключен к общей шине цепей питания, а инвертирующий вход 26 подключен к выходу датчика угловых смещений, линией задержки 27, вход которой подключен к выходу компарэтора, а также интегратором 28, вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход подключен к управляющему входу дефлектора.

На фиг. 2 график 29 изображает временную зависимость показаний датчика угловых смещений 12. Выборка показаний датчика линейных смещений 11 производится в моменты времени 30, когда показания датчика угловых смещений равны нулю.

Временную зависимость показаний датчика линейных смещений отражает кривая 31, а значения: выбранных показаний датчика линейных смещений выделены на кривой 31 отрезками 32. После снятия каждого из показаний через заранее выбранное время (время задержки) происходит изменение направления сканирования лазерного пучка. Временная зависимость 33 отражает изменение во времени напряжения управления, поступающего на вход дефлектора 23, а временной отрезок 34 показывает время задержки, через которое меняется направление сканирования и которое задается параметрами линии задержки 27.

Видно, что временной интервал между отсчетами мало меняется от отсчета к отсчегу, и практически не зависит от турбулентности воздуха на трассе измерения, чем и достигается цель изобретения.

Формула изобретения

Устройство для измерения отклонений от прямолинейности. содержащее основа5 ние, лазер, установленный на основании с возможностью угловых и линейных смещений относительно линии измерения, отражатель, предназначенный для последовательной установки в различных

10 точках контролируемой поверхности вдоль линии измерения, светоделитель, установленный на основании так, чтобы он был оптически связан через отражатель с лазером, датчик линейных смещений, установленный

15 на основании так, чтобы он был оптически связан через светоделитель с отражателем, датчик угловых смещений, установленный на основании так, чтобы он был оптически связан через светоделитель с отражателем, 20 дискриминатор нулевого уровня, вход которого подключен к выходу датчика угловых смещений, блок выборки. информационный вход которого подключен к выходу датчика линейных смещений, 25 а управляющий вход — к выходу дискриминатора, блок усреднения, вход которого подключен к выходу блока выборки, регистратор, вход которого подключен к выходу блока усреднения. о т л и ч а ю щ е е с я тем, 30 что, с целью повышения производительно° сти измерения, оно снабжено дефлектором, установленным на основании после лазера по ходу пучка лучей лазера, компаратором, неинвертирующий вход которого

35 подключен к выходу датчика угловых смещений, линией задержки, вход которой подключен к выходу компаратора, интегратором, вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход подключен к

40 управляющему входу дефлектора.

1758427

Редактор А,Долинич

Заказ 2990 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

31

t г. 2.

Составитель В.Калачиков

Техред М.Морге нтал Корректор С;Лисина