Устройство для измерения геометрических параметров объектов

 

Использование: в измерительной технике . Сущность: изобретение позволяет повысить точность измерений геометрических параметров объектов за счет исключения 2 погрешностей, обусловленных флуктуацией освещенности. Устройство снабжено полупрозрачным зеркалом флуктуационного канала 3, фотоприемником флуктуационного канала 12 с виньетирующей диафрагмой 13 (ВД), дифференциальным усилителем 11 (ДУ). Сигнал на первом входе ДУ 11 пропорционален величине светового потока (СП). Сигнал на втором входе определяется флуктуацией СП. В ДУ 11 сигналы вычитаются, и коэффициент усиления канала индикации определяется лишь величиной СП, в котором отсутствует часть флуктуации, определяемых величиной виньетирования световой марки ВД 13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 В 11/02.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876840/28 (22) 23.10.90 (46) 23.03.93. Бюл, № 11 (71) Тульский политехнический институт (72) П.А.Сорокин, И.А.Клусов, B.Ñ.Êoòëÿðoâ, В.Л.Чистяков и С.B.Ôåäîðîâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 785645, кл. G 01 В 11/02, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ (57) Использование: в измерительной технике. Сущность: изобретение позволяет повысить точность измерений геометрических параметров объектов за счет исключения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения размеров деталей, величин их перемещений и амплитуды вибраций механизмов и является усовершенствованием основного изобретения по а,с. ¹ 785645, кл.

G 01 В 11/02.

Целью изобретения является повышение точности измерений геометрических параметров объектов за счет исключения погрешностей, обусловленных флуктуацией освещенности шероховатостью поверхности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения геометрических параметров объектов содержит излучатель 1, располагаемый оптической осью под углом 10-70 к поверхности объекта 2, полупрозрачное зеркало флуктуэционного кана„„ЯЦ„„1803724 А1 погрешностей, обусловленных флуктуацией освещенности. Устройство снабжено полупрозрачным зеркалом флуктуационного канала 3, фотоприемником флуктуационного канала 12 с виньетирующей диафрагмой 13 (ВД), дифференциальным усилителем 11 (ДУ). Сигнал на первом входе ДУ 11 пропорционален величине светового потока (СП).

Сигнал на втором входе определяется флуктуацией СП. В ДУ 11 сигналы вычитаются, и коэффициент усиления канала индикации определяется лишь величиной СП, в котором отсутствует часть флуктуаций, определяемых величиной виньетирования световой марки ВД 13. 1 ил. Ф ла 3 и полупрозрачное зеркало дополнительного канала 4, для разделения отраженного от объекта 2 светового потока, фотоприемник 5 с диафрагмой 6, установ- QQ ленной перед его светочувствительной (" ) поверхностью, усилитель индикации уп- р равляемый 7, соединенный входом с выходом фотоприемника 5, управляемое сопротивление 8. Фотоприемник 9 дополнительного канала включен на вход + ь дополнительного усилителя 10, Выход дополнительного усилителя соединен с входом дифференциального усилителя 11. Светочувствительная поверхность фотоприемника 2 функционального канала перекрыта виньетирующей диафрагмой 13. Выход фотоприемника 12 флуктуационного канала через разделительный конденсатор 14 соединен с входом усилителя 15 флуктуационного канала. Выход усилителя 15 флуктуационного ка1803724 нала соединен с входом дифференциального усилителя 11. Выход дифференциального усилителя 11 соединен с входом управлявмого сопротивления 8.

Устройство работает следующим обра- 5 зом.

Луч излучателя 1, отражаясь от измеряемого объекта 2, попадает через полупрозрачные зеркала 3, 4 и диафрагму 6 на фотоприемник 5, Сигнал с фотоприемника 5 усиливается усилителем индикации 7. Выходное напряжение усилителя 7 зависит от величины светового потока, прошедшего через полупрозрачные зеркала 3 и 4, величина смещения луча относительно диафрагмы 6 и 15 коэффициента усиления усилителя индикации 7, Коэффициент усиления усилителя 7 меняется в зависимости от изменения величины управляемого сопротивления 8, пропорционального выходному суммарно- 20 му сигналу дифференциального усилителя

11, на вход которого поступает сигналы с фотоприемника 9 с полностью открытой светочувствительной поверхностью и с фотоприемника 12 светочувствительная по- 25 верхность которого при постройке на номинальный размер перекрыта виньетиру, ющей диафрагмой.

Сигнал на первом входе дифференциального усилителя 11 пропорционален ве- 30 личине светового потока, отраженного от полупрозрачного зеркала 4. Сигнал на втором входе дифференциального усилителя

11 определяется флуктуацией светового потока в,плоскости светочувствительной пло- 35 щадки фотоприемника флуктуационного потока 12, зависящий и определяемый от шероховатости контролируемой поверхности. Сигнал на входе усилителя индикации 7 определяется величиной смещения свето- 40 вой марки относительно диафрагмы 6 и флуктуацией освещенности световой марки в плоскости диафрагмы 6. В дифференциальном усилителе 11 сигналы первого и второго входа вычитаются и коэффициент 45 усиления канала индикации определяется лишь величиной светового потока, s котором отсутствует часть флуктуаций, определяемых величиной виньетирования световой марки диафрагмой 13.

Так из сигнала, управляющего величиной коэффициента усиления усилителя индикации вычитается сигнал, пропбрциональный флуктуациям освещенности, виньетируемым диафрагмой из- мерительного канала, равным флуктуациям освещенности в плоскости диафрагмы флуктуационного потока, компенсируется флуктуационная погрешность измерения, Формула изобретения

Устройство для измерения геометрических параметров объектов, содержащее излучатель, располагаемый оптической осью под углом 10-70 к поверхности объекта, последовательно установленные по ходу отраженного светового потока диафрагму и фотоприемник, первое полупрозрачное зеркало. дополнительного. канала, расположенное по ходу отраженного светового канала, оптически связанный с первым полупрозрачными зеркалом первый дополнительный ф гоприемник, усилитель индикации, вход которого соединен с выходом фотоприемника, дополнительный усилитель, вход которого соединен с выходом первого дополнительного фотоприемника, управляемое сопротивление, включенное в цепь отрицательной обратной связи усилителя индикации о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено флуктуационным каналом, состоящим из оптически связанных полупрозрачного зеркала, установленного по ходу отраженного от объекта светового потока и второго дополнительного фотоприемника с виньетирующей диафрагмой, дифференциальным усилителем, первый вход которого соединен с выходом дополнительного усилителя, второй вход через разделительный конденсатор — с выходом второго дополнительного фотоприемника флуктуационного канала, а выход— с управляющим входом управляемого сопротивления.

1803724

Составитель П. Сорокин

Техред М, Моргентал Корректор С. Юско

Редактор О. Стенина

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

Заказ 1048 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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